Комплексът Голджи се намира в клетката. Комплекс Голджи

Отваряне.

Структурата, известна като комплекс Голджи, е открита за първи път в клетките

Животни през 1898 г. от Камило Голджи, италиански лекар и цитолог. Подробно изследване на тази структура е направено по-късно с помощта на електронен микроскоп.

Апаратът на Голджи се намира в цитоплазмата на почти всички еукариотни клетки, особено в секреторните клетки на животните. В дрождите комплексът на Голджи се изразява малко по-малко ясно, обикновено под формата на специален участък от ендоплазмения ретикулум. Комплексът на Голджи е куп от сплескани мембранни торбички, наречени цистерни, и свързана система от везикули, наречени везикули на Голджи. В единия край на стека

Сакулите постоянно образуват нови цистерни чрез сливането на везикули, израстващи от гладкия ендоплазмен ретикулум. В другия край на стека, от вътрешната страна, цистерните завършват зреенето си и отново се разпадат на мехурчета. Така резервоарите в стека постепенно се придвижват отвън навътре.

Функцията на апарата на Голджи е транспортна и химична

ская модификация на влизащите в него вещества. Първоначалният субстрат за ензимите са протеини, които влизат в апарата на Голджи от ендоплазмения ретикулум. След модификация и концентрация, ензимите във везикулите на Голджи се транспортират до тяхната „дестинация“, като например образуването на нова пъпка. Този трансфер се осъществява най-активно с участието на цитоплазмени микротубули.

Апаратът на Голджи е компонент на всички еукариотни клетки (почти единственото изключение са червените кръвни клетки на бозайниците). Той п

Това е най-важната мембранна органела, която контролира вътреклетъчните транспортни процеси. Основните функции на апарата на Голджи са модификацията, натрупването, сортирането и насочването на различни вещества в съответните вътреклетъчни отделения, както и извън клетката. Състои се от набор от сплескани резервоари, заобиколени от мембрана, наподобяваща купчина плочи. Всеки стек на Голджи (наричан диктиозома в растенията) обикновено съдържа от четири до шест цистерни, обикновено около 1 µm в диаметър (фиг. 8-36). Броят на Голджи стекове в клетка зависи до голяма степен от нейния тип: някои клетки съдържат един голям стек, докато други имат стотици много малки стекове.

Свързаните със стековете на Голджи винаги са маса от малки (приблизително 60 nm в диаметър) мембранно свързани везикули. Вярва се, че

Че тези везикули (везикули на Голджи) пренасят протеини и липиди в апарата на Голдки, транспортират ги от него и между други цистерни. Много везикули са пръстеновидни и покрити с клатрин или друг специфичен протеин. Често можете да видите как такива оградени везикули се отделят от цистерните на Голджи.

Апаратът на Голджи има две различни страни: зараждаща се или цис страна и зряла или транс страна.Цис страната е тясно свързана с преходните елементи на ER; трансстранната страна се разширява, за да образува тубуларен ретикулум, наречен транс ретикулум на Голджи. Протеините и липидите в малки везикули навлизат в стека на Голджи от цис страната и го напускат, отивайки в различни отделения, заедно с везикулите, образувани от транс страната. Преместване от един стек на Golge

а в друга, тези молекули претърпяват последователни серии от модификации.

Структура.

Описанието на структурата на апарата на Голджи е тясно свързано с описанието на неговите основни биохимични функции, тъй като разделянето на тази клетъчна

разделянето на отдели се извършва главно въз основа на локализацията на ензимите, разположени в един или друг отдел.

Най-често апаратът на Голджи е разделен на четири основни секции: цис-Голджи, медиална-Голджи, транс-Голджи и транс-Голджи мрежа (TGN)

В допълнение, апаратът на Голджи понякога се нарича така нареченото междинно отделение, което е клъстер от мембранни везикули между ендоплазмения ретикулум и цис-Голджи. Апаратът на Голджи е силно полиморфна органела; може да изглежда различно в различните типове клетки и дори на различни етапи от развитието на една и съща клетка. Основните му характеристики са:

1. наличието на стек от няколко (обикновено 3-8) сплескани резервоара, повече или по-малко плътно долепени един до друг. Такава купчина винаги е заобиколена от определен (понякога много значителен) брой мембранни везикули. В животинските клетки е по-често да се намери един стек, докато в растителните клетки обикновено има няколко; всеки от тях тогава се нарича диктиозома. Индивидуалните диктиозоми могат да бъдат свързани помежду си чрез система от вакуоли, образувайки триизмерна мрежа;
2. композиционна хетерогенност, изразяваща се във факта, че резидентните ензими са хетерогенно разпределени в органела;
3. полярност, тоест наличието на цис страна, обърната към ендоплазмения ретикулум и ядро, и транс страна, обърната към клетъчната повърхност (това е особено характерно за секретиращите клетки);
4. асоцииране с микротубулите и областта на центриола. Разрушаването на микротубулите чрез деполимеризиращи агенти води до фрагментиране на апарата на Голджи, но неговите функции не се засягат значително. Подобна фрагментация се наблюдава в естествени условия, по време на митоза. След възстановяването на системата на микротубулите, елементите на апарата на Голджи, разпръснати из клетката, се сглобяват (по дължината на микротубулите) в областта на центриола и нормалният комплекс на Голджи се реконструира.

Апаратът на Голджи (комплекс на Голджи) е мембранна структура на еукариотна клетка, предназначена главно за отстраняване на вещества, синтезирани в ендоплазмения ретикулум. Комплексът Голджи е кръстен на италианския учен Камило Голджи, който за първи път го открива през 1898 г.

Комплексът Goldky е купчина дисковидни мембранни торбички (цистерни), донякъде разширени по-близо до краищата, и свързана система от везикули Goldky. Растителните клетки съдържат редица отделни купчини (диктиозоми); животинските клетки често съдържат един голям или няколко купчинки, свързани с тръби.

В резервоарите на апарата на Голджи узряват протеини, предназначени за секреция, трансмембранни протеини на плазмената мембрана, лизозомни протеини и др. Зреещите протеини се движат последователно през цистерните на органелите, където се извършва окончателното им сгъване, както и модификации - гликозилиране и фосфорилиране.

Апаратът на Голджи е асиметричен - цистерните, разположени по-близо до клетъчното ядро ​​(цис-Голджи), съдържат най-малко зрелите протеини; мембранните везикули са непрекъснато прикрепени към тези цистерни - везикули, израстващи от гранулирания ендоплазмен ретикулум (ER), върху мембраните на който протеин се осъществява синтез от рибозоми.

Различните цистерни на апарата на Голджи съдържат различни резидентни каталитични ензими и следователно в тях протичат последователно различни процеси със зреещи протеини. Ясно е, че такъв поетапен процес трябва да се контролира по някакъв начин. Всъщност зреещите протеини са "маркирани" със специални полизахаридни остатъци (главно маноза), които очевидно играят ролята на своеобразен "маркер за качество".

Не е напълно ясно как зреещите протеини се движат през цистерните на апарата на Голджи, докато резидентните протеини остават повече или по-малко свързани с една цистерна. Има две взаимно изключващи се хипотези, които обясняват този механизъм. Съгласно първия (1), транспортът на протеин се извършва с помощта на същите везикуларни транспортни механизми като транспортния път от ER, а резидентните протеини не са включени в напъпилия везикул. Според втория (2) има непрекъснато движение (съзряване) на самите цистерни, тяхното сглобяване от везикули в единия край и разглобяване от другия край на органела, а резидентните протеини се движат ретроградно (в обратна посока) с помощта на везикуларен транспорт.

В крайна сметка, везикулите, съдържащи напълно зрели протеини, пъпчат от противоположния край на органела (транс-Голджи).

В комплекса на Голджи се среща

1. O-гликозилиране, сложни захари се добавят към протеините чрез кислороден атом.

2. Фосфорилиране (прикрепване на остатък от ортофосфорна киселина към протеини).

3. Образуване на лизозоми.

4. Образуване на клетъчна стена (в растенията).

5. Участие във везикуларния транспорт (образуване на трипротеинов поток):

6. узряване и транспорт на протеини на плазмената мембрана;

7. узряване и транспортиране на секрети;

8. узряване и транспорт на лизозомни ензими.

Апаратът на Голджи (комплекс на Голджи) е специализирана част от ендоплазмения ретикулум, състояща се от подредени плоски мембранни торбички. Той участва в секрецията на протеини от клетката (опаковането на секретираните протеини в гранули се случва в него) и следователно е особено развит в клетки, които изпълняват секреторна функция. Важни функции на апарата на Голдки също включват прикрепването на въглехидратни групи към протеините и използването на тези протеини за изграждане на клетъчната мембрана и мембраната на лизозомата. В някои водорасли целулозните влакна се синтезират в апарата на Голджи.

Функции.

Функцията на апарата на Голджи е транспортирането и химическата модификация на веществата, влизащи в него. Първоначалният субстрат за ензимите са протеини, които влизат в апарата на Голджи от ендоплазмения ретикулум. След модификация и концентрация, ензимите във везикулите на Голджи се транспортират до тяхната „дестинация“, като например образуването на нова пъпка. Този трансфер се осъществява най-активно с участието на цитоплазмени микротубули.

Функциите на апарата на Голджи са много разнообразни. Те включват:

1) сортиране, натрупване и отстраняване на секреторни продукти;

2) завършване на посттранслационната модификация на протеини (гликозилиране, сулфатиране и др.);

3) натрупване на липидни молекули и образуване на липопротеини;

4) образуване на лизозоми;

5) синтез на полизахариди за образуване на гликопротеини, восъци, смоли, слуз, вещества от матрицата на растителните клетъчни стени

(хемицелулоза, пектини) и др.

6) образуване на клетъчна плоча след ядрено делене в растителни клетки;

7) участие в образуването на акрозома;

8) образуване на контрактилни вакуоли на протозои.

Този списък несъмнено е непълен и по-нататъшните изследвания не само ще осигурят по-добро разбиране на вече известните функции на апарата на Голджи, но и ще доведат до откриването на нови. Досега най-изследваните функции от биохимична гледна точка остават тези, свързани с транспорта и модификацията на новосинтезирани протеини.

Структурата и функциите на комплекса на Голджи са свързани със завършването на модификацията на веществата, идващи от ER и тяхното преразпределение към местоназначението им.

Животинските клетки най-често имат един голям комплекс на Голджи, докато растителните клетки имат няколко по-малки купчини, наречени диктиозоми.

По отношение на структурата си апаратът на Голджи представлява пакет от мембранни дискове (с кухини вътре). Всеки такъв диск се нарича резервоар. Всеки резервоар се разширява към краищата. В допълнение към дисковете, апаратът включва и свързани везикуларни везикули, както и (вероятно) заобикаляща мембранна мрежа, свързваща отделните цистерни заедно.

Страната на Голджи, обърната към ядрото, се нарича цис отделение. Страната, обърната към плазмалемата, е транскомпартментът. Разграничава се и средният участък. Ензимният състав на различните отдели е различен, следователно всеки от тях има свои собствени химични реакции, т.е. етапи на модификация на веществата. Веществото, преминавайки през резервоарите като на конвейер, постепенно придобива необходимата химическа структура и функционалност.

От ендоплазмения ретикулум синтезираните там протеини, мазнини и въглехидрати навлизат в комплекса на Голджи с помощта на везикули (везикули, заобиколени от мембрана). В същото време протеините имат сигнални химически маркери (под формата на олигозахариди), които „казват“ на комплекса Голджи какво да прави с тях.

Тази диаграма показва как протеин, който е бил синтезиран в ER, преминавайки през апарата на Голджи, става компонент на клетъчната мембрана. Протеинът е обозначен тук със зелен овал. Розовият елемент, прикрепен към него, представлява въглехидрат, свързан с протеин. Всъщност не протеинът се транспортира и модифицира, а гликопротеинът (въглехидрат + протеин).

Растежът на цитоплазмената мембрана е само една от функциите на комплекса Голджи. Също така компоненти на междуклетъчната течност, матрицата на клетъчните стени (в растенията), различни секрети (в секреторните клетки) и т.н. се освобождават извън клетката чрез екзоцитоза.

Друга функция е образуването на лизозоми - клетъчни органели, съдържащи главно ензими за разграждане на сложни вещества, влизащи в клетката.

В Голджи също се образуват транспортни везикули, които доставят вещества до други клетъчни органели.

Комплексът или апаратът на Голджи е кръстен на учения, който го е открил. Тази клетъчна органела изглежда като комплекс от кухини, ограничени от единични мембрани. В растителните клетки и протозоите е представен от няколко отделни по-малки купчини (диктиозоми).

Комплексът на Голджи, на външен вид, видим през електронен микроскоп, прилича на купчина дисковидни торбички, насложени една върху друга, около които има много везикули. Във всяка „чанта“ има тесен канал, разширяващ се в краищата си в така наречените резервоари (понякога цялата торба се нарича резервоар). От тях пъпчат мехурчета. Около централния стек е оформена система от свързани помежду си тръби.

От външната, донякъде изпъкнала страна на купчината, нови цистерни се образуват от сливането на везикули, изпъкнали от гладкия ендоплазмен ретикулум. От вътрешната страна на резервоара те завършват узряването си и отново се разпадат на мехурчета. По този начин цистерните на Голджи (стек сакове) се движат отвън навътре.

Частта от комплекса, разположена по-близо до ядрото, се нарича "цис".

Най-близо до мембраната е „транс“.

Функции на комплекса Голджи

Функциите на апарата на Голджи са разнообразни, общо те се свеждат до модификация, преразпределение на веществата, синтезирани в клетката, както и отстраняването им извън клетката, образуването на лизозоми и изграждането на цитоплазмената мембрана.

Активността на комплекса на Голджи е висока в секреторните клетки. Протеините, идващи от ER, се концентрират в апарата на Голджи и след това се прехвърлят към мембраната във везикулите на Голджи. Ензимите се секретират от клетката чрез обратна пиноцитоза.

Олигозахаридните вериги са прикрепени към протеините, пристигащи в Голджи. В апарата те се модифицират и служат като маркери, с помощта на които протеините се сортират и насочват по пътя си.

В растенията по време на образуването на клетъчната стена Голджи отделя въглехидрати, които служат като матрица за нея (целулозата не се синтезира тук). Напъпилите везикули на Голджи се движат с помощта на микротубули. Техните мембрани се сливат с цитоплазмената мембрана и съдържанието им се включва в клетъчната стена.

Комплексът на Голджи от гоблетни клетки (разположен дълбоко в епитела на чревната лигавица и дихателните пътища) секретира гликопротеина муцин, който образува слуз в разтвори. Подобни вещества се синтезират от клетките на върха на корена, листата и др.

В клетките на тънките черва апаратът на Голджи изпълнява функцията на липиден транспорт. В клетките навлизат мастни киселини и глицерол. В гладкия ER се осъществява синтезът на неговите липиди. Повечето от тях са покрити с протеини и се транспортират до клетъчната мембрана чрез Голджи. След като преминат през него, липидите се озовават в лимфата.

Важна функция е образуването на лизозоми.

Комплекс Голджие мембранна структура, присъща на всяка еукариотна клетка.

Апаратът на Голджи е представен от сплескани цистерни (или торбички), събрани в купчина. Всеки резервоар е леко извит и има изпъкнали и вдлъбнати повърхности.

Средният диаметър на резервоарите е около 1 микрон. В центъра на резервоара мембраните му се сближават, а в периферията често образуват разширения или ампули, от които се отделят мехурчетата. Пакети от плоски резервоари със среден брой около 5-10 образуват диктиозома. В допълнение към цистерните комплексът на Голджи съдържа транспортни и секреторни везикули. В диктиозомата, в съответствие с посоката на кривината на извитите повърхности на резервоарите, се разграничават две повърхности. Изпъкналата повърхност се нарича незряла или цис повърхност. Той е обърнат към ядрото или тубулите на гранулирания ендоплазмен ретикулум и е свързан с последния чрез везикули, които се отделят от гранулирания ретикулум и довеждат протеинови молекули до диктиозомата за узряване и образуване в мембраната. Противоположната трансповърхност на диктиозомата е вдлъбната. Той е обърнат към плазмалемата и се нарича зрял, тъй като от мембраните му се отделят секреторни везикули, съдържащи секретни продукти, готови за отстраняване от клетката.

Комплексът Голджи участва в:

• в натрупването на продукти, синтезирани в ендоплазмения ретикулум,
• в тяхното химично преструктуриране и узряване.

В резервоарите на комплекса Голджи полизахаридите се синтезират и комплексират с протеинови молекули.

Една от основните функции на комплекса Голджи е образуването на готови секреторни продукти, които се отстраняват извън клетката чрез екзоцитоза. Най-важните функции на комплекса Голджи за клетката са също обновяването на клетъчните мембрани, включително областите на плазмалемата, както и заместването на дефекти в плазмалемата по време на секреторната активност на клетката.

Комплексът на Голджи се счита за източник на образуването на първични лизозоми, въпреки че техните ензими също се синтезират в гранулираната мрежа. Лизозомите са вътреклетъчно образувани секреторни вакуоли, пълни с хидролитични ензими, необходими за процесите на фаго- и автофагоцитоза. На светлинно-оптично ниво лизозомите могат да бъдат идентифицирани и степента на тяхното развитие в клетката може да се съди по активността на хистохимичната реакция към киселата фосфатаза, ключов лизозомен ензим. Чрез електронна микроскопия лизозомите се определят като везикули, ограничени от мембрана от хиалоплазмата. Обикновено има 4 основни типа лизозоми:

• основен,
• вторични лизозоми,
• автофагозоми,
• остатъчни тела.

Първичните лизозоми са малки мембранни везикули (средният им диаметър е около 100 nm), пълни с хомогенно фино съдържание, което представлява набор от хидролитични ензими. В лизозомите са идентифицирани около 40 ензима (протеази, нуклеази, гликозидази, фосфорилази, сулфатази), чийто оптимален начин на действие е предназначен за кисела среда (pH 5). Лизозомните мембрани съдържат специални протеини-носители за транспортиране на продукти от хидролитично разцепване - аминокиселини, захари и нуклеотиди - от лизозомата до хиалоплазмата. Мембраната на лизозомата е устойчива на хидролитични ензими.

Вторичните лизозоми се образуват от сливането на първични лизозоми с ендоцитозни или пиноцитозни вакуоли. С други думи, вторичните лизозоми са вътреклетъчни храносмилателни вакуоли, чиито ензими се доставят от първични лизозоми, а материалът за смилане се доставя от ендоцитната (пиноцитозна) вакуола. Структурата на вторичните лизозоми е много разнообразна и се променя по време на хидролитичното разграждане на съдържанието. Лизозомните ензими разграждат биологични вещества, които са влезли в клетката, което води до образуването на мономери, които се транспортират през лизозомната мембрана в хиалоплазмата, където се използват или включват в различни синтетични и метаболитни реакции.

Ако собствените структури на клетката (стареещи органели, включвания и т.н.) са изложени на взаимодействие с първичните лизозоми и хидролитично разцепване от техните ензими, се образува автофагозома. Автофагоцитозата е естествен процес в живота на клетката и играе голяма роля в обновяването на нейните структури по време на вътреклетъчната регенерация.

Остатъчните тела са един от крайните етапи от съществуването на фаго- и автолизозомите и се откриват по време на непълна фаго- или автофагоцитоза и впоследствие се освобождават от клетката чрез екзоцитоза. Те имат уплътнено съдържание и често се наблюдава вторично структуриране на несмлени съединения (например липидите образуват сложни слоести образувания).

Социални бутони за Joomla

Функции на комплекса Голджи

1. Синтез на полизахариди и гликопротеини (гликокаликс, слуз).

2. Обработка на молекули:

а) крайно гликозилиране

б) фосфорилиране

в) сулфатиране

г) протеолитично разцепване (части от протеинови молекули)

3. Кондензация на секреторния продукт.

4. Опаковка на секреторния продукт

5. Сортиране на протеини в областта на мрежата на транс-Голджи (поради специфични рецепторни мембранни протеини, които разпознават сигналните места върху макромолекулите и ги насочват към съответните везикули). Транспортът от комплекса Голджи се осъществява под формата на 3 потока:

1. Хидролазни везикули (или първични лизозоми)

2. В плазмалемата (като част от оградени мехурчета)

3. В секреторни гранули

ендозоми -мембранни везикули с подкисляващо съдържание и осигуряване на преноса на молекули в клетката. Типът пренос на вещество от ендозомната система е различен:

1. С разграждане на макромолекули (пълно)

С частичното им разцепване

3. Без промяна по време на транспорт

Процесът на транспортиране и последващо разграждане на вещества в клетката с помощта на ендозоми се състои от следните последователни компоненти:

1. Рано(периферна) ендозома

2. Късно(перинуклеарен) ендозом прелизозомален стадий на храносмилането

3. Лизозома

Ранна ендозома– везикула без клатрин в периферията на клетката. pH на околната среда е 6,0, тук се извършва ограничен и регулиран процес на разцепване (лигандът се отделя от рецептора) - връщането на рецепторите към клетъчната мембрана. Ранният ендозом е известен също като Curl.

Късна (перинуклеарна) ендозома:а) по-киселинно съдържание рН 5,5

б) по-голям диаметър до 800 nm

в) по-дълбоко ниво на храносмилане

Това смилане на лиганда (периферна ендозома + перинуклеарна ендозома) е мултивезикуларно тяло.

Лизозоми

1. Фаголизозома– образува се от сливането на късна ендозома или лизозома с фагозома. Процесът на разрушаване на този материал се нарича хетерофагия.

2.Автофаголизозома– образува се от сливането на късна ендозома или лизозома с автофагозома.

3. Мултивезикуларно тяло– голяма вакуола (800 nm), състояща се от малки 40-80 nm везикули, заобиколени от умерено плътен матрикс. Образува се в резултат на сливането на ранни и късни ендозоми.

4. Остатъчни тела- Това е несмлян материал. Най-известният компонент от този тип са липофусцинови гранули - везикули от диам. 0,3 – 3 µm, съдържащ пигмент липофусцин.

Цитоскелете система от микротубули, микрофиламенти (междинни, микротрабекули). Всички те образуват триизмерна мрежа, взаимодействаща с мрежи от други компоненти.

1. Микротубули– кухи цилиндри диам. 24-25 nm, дебелина на стената 5 nm, диам. лумен – 14-15 nm. Стената се състои от спираловидно подредени нишки (те се наричат ​​протофиламенти) с дебелина 5 nm. Тези нишки се образуват от димери на тубулин. Това е лабилна система, в която единият край (обозначен с "__") е фиксиран, а другият ("+") е свободен и участва в процеса на деполимеризация.

Микротубулиса свързани с редица протеини, които имат общото наименование MAP - те свързват микротубулите с други цитоскелетни елементи и органели. Кинезин - (стъпката на движението му по повърхността на микротубула е 8 nm).

Органела

ориз. Микротубула

Микрофиламенти– това са две преплетени нишки от F-актин, съставени от g-актин. Диаметърът им е 6 nm. Микрофиламентите са полярни; g-актинът се прикрепя към (“+”) края. Те образуват клъстери

по клетъчната периферия и са свързани с плазмената мембрана чрез междинни протеини (актин, винкулин, талин).

функция: 1. Промяна в цитозола (преход от зол към гел и обратно).

2. Ендоцитоза и екзоцитоза.

3. Мотилитет на немускулни клетки.

4. Стабилизиране на локални издатини на плазмената мембрана.

Междинни нишкиимат d 8-11 nm, състоят се от протеини, характерни за определени видове клетки. Те образуват вътреклетъчна рамка, която осигурява еластичността на клетката и подреденото разположение на цитоплазмените компоненти. Междинните нишки се образуват от нишковидни протеинови молекули, сплетени заедно като въже.

Функции: 1. Структурни

2. Участие в образуването на роговото вещество

3. Поддържане на формата и процесите на нервните клетки

4. Прикрепване на миофибрилите към плазмалемата.

Микротрабекули- ажурна мрежа от тънки нишки, която съществува в комбинация с микротубули и може да участва в транспорта на органели и да повлияе на вискозитета на цитозола.

ЛЕКЦИЯ

ТЕМА: „CORE. СТРУКТУРА НА ИНТЕРФАЗНОТО ЯДРО. ОСНОВИ НА БИОСИНТЕТИЧНАТА АКТИВНОСТ НА КЛЕТКИТЕ”

Ядрое основната част от клетката, която кодира информация за структурата и функцията на органа. Тази информация се съдържа в генетичния материал, ДНК, който представлява комплекс от DNP с основните протеини (хистони). С някои изключения (митохондрии), ДНК е локализирана изключително в ядрото. ДНК е способна да се репликира, като по този начин осигурява предаването на генетичния код към дъщерните клетки в условията на клетъчно делене.

Ядрото играе централна роля в синтеза на протеини и полипептиди, като е носител на генетична информация. Всички ядра на клетките на тялото съдържат едни и същи гени; някои клетки са различни по своята структура, функция и естеството на веществата, произвеждани от клетката. Ядреният контрол се осъществява от

потискане или потискане (експресия) на активността на различни гени. Преводът за природата на протеиновия синтез е свързан с образуването на m-RNA. Много РНК са комплекс от протеин и РНК, т.е. RNP. Интерфазното ядро ​​в повечето клетки е кръгло или овално образувание с диаметър няколко mm. В левкоцитите и клетките на съединителната тъкан ядрото е лобулирано и се обозначава с термина полиморфно.

Интерфазно ядроима няколко различни структури: ядрена обвивка, хроматин, кариолимфа и ядро.

Ядрена обвивка

1. Външна ядрена мембрана– рибозомите са разположени на повърхността, където се синтезират белтъците и постъпват в перинуклеарните цистерни. От цитоплазмената страна е заобиколен от рехава мрежа от междинни (виментинови) нишки.

2. Перинуклеарни цистерни– част от перинуклеарните цистерни е свързана с гранулирания ендоплазмен ретикулум (20-50 nm).

3. Вътрешна ядрена мембрана –отделени от съдържанието на ядрото от ядрената ламина.

4. Ядрена ламинаДебелина 80-300 nm, участва в организацията на ядрената мембрана и перинуклеарния хроматин, съдържа междинни филаментни протеини - ламини А, В и С.

5. Ядрено време– от 3-4 хиляди специализирани комуникации, осъществяват транспорт между ядрото и цитоплазмата. Ядрена пора d 80 nm, има: а) канал на порите – 9 nm

б) комплекс от ядрени пори, последният съдържа рецепторен протеин, който реагира на сигнали за ядрен внос (входен билет към ядрото).Диаметърът на ядрената пора може да увеличи диаметъра на канала на порите и да осигури трансфера на големи макромолекули в ядрото (ДНК-РНК полимераза).

Ядрено времесе състои от 2 успоредни пръстена, по един на всяка повърхност на кариолемата. Пръстен с диаметър 80 nm, образуват се от 8 протеинови гранули, от всяка гранула се простира нишка (5 nm) към центъра, която образува преграда (диафрагма). В центъра има централна гранула. Съвкупността от тези структури се нарича комплекс от ядрени пори.Тук се образува канал с диаметър 9 nm; такъв канал се нарича воден канал, тъй като през него се движат малки водоразтворими молекули и йони.

Функции на ядрената пора: 1. Селективен транспорт;

2. Активен трансфер в ядрото на протеини с последователност, характерна за протеини с ядрена локализация;

3. Трансфер на рибозомни субединици в цитоплазмата с промяна в конформацията на комплекса на порите.

Вътрешна ядрена мембрана- гладка и свързана с помощта на интегрални протеини към ядрената ламина, която представлява слой с дебелина 80-300 nm. Този запис или ламина– състои се от преплетени междинни нишки (10 nm), които образуват кариоскелета. Функциите му:

1. Запазване на структурната организация на поровите комплекси;

2. Поддържане формата на сърцевината;

3. Поръчано опаковане на хроматин.

Образува се в резултат на спонтанно свързване на 3 основни полипептида. Това е структурната рамка на ядрената обвивка с места за специфично свързване на хроматина.

апарат на Голджи

Глава 1. Апарат на Голджи: структура и функции

апарат на Голджи

1.1. Апарат на Голджи: структура

Описанието на структурата на апарата на Голджи е тясно свързано с описанието на неговите основни биохимични функции, тъй като разделянето на това клетъчно отделение на секции се извършва главно въз основа на локализацията на ензимите ...

апарат на Голджи

1.2. Апарат на Голджи: функции

Функцията на апарата на Голджи е транспортирането и химическата модификация на веществата, влизащи в него. Първоначалният субстрат за ензимите са протеини, влизащи в апарата на Голджи от ендоплазмения ретикулум...

апарат на Голджи

Глава 2. Анализ на дейността на апарата на Голджи в клетката

апарат на Голджи

2.1. Анализ на дейността на апарата на Голджи в клетката

Лизозомите са малки везикули, заобиколени от единична мембрана. Те се размножават от апарата на Голджи и вероятно от ендоплазмения ретикулум. Лизозомите съдържат различни ензими, които разграждат големи молекули...

апарат на Голджи

2.3. Апарат на Голджи: сортиране на протеини и сигнална трансдукция

Комплексът на Голджи функционира в пресечната точка на секреторните пътища, като получава новосинтезирани протеини и липиди от ER, ковалентно ги модифицира и след това сортира реакционните продукти според техните дестинации (фиг. 1gg)...

апарат на Голджи

2.3. Апарат на Голджи: молекулярен механизъм на функциониране

Хептамерен цитозолен протеинов комплекс, наречен COPI (мембранен комплекс на Голджи, коатомер), във връзка с GTP-свързващия протеин ARF 1, образува обвивка по такъв начин, че когато се свързва с мембраните на Голджи...

Пикочо-половия апарат

1. Пикочно-половата система

Пикочно-половата система се състои от пикочните органи, които осигуряват образуването и отстраняването на урината от тялото и гениталните органи, които изпълняват репродуктивната функция. Функционално те по никакъв начин не са свързани помежду си...

Структурни особености на птиците

Храносмилателен апарат

Структурата на храносмилателната система на птиците в много отношения е подобна на храносмилателния апарат на бозайниците. Включва орофаринкса, езофагогастралната област, тънките и дебелите черва. Естеството на преработката на твърди фуражи...

Структурни особености на птиците

Апарат за дишане

Дихателните органи на птиците имат редица характеристики: малък размер и проста структура на носната кухина; наличието в бифуркацията на трахеята на устройство за производство на звук - пеещият ларинкс; незначителен размер и положение на белите дробове...

Структурни особености на птиците

Уринарен апарат

Пикочната система се състои само от бъбреци и уретери, които се отварят в уродеума на клоаката.

Тазът, пикочният мехур и уретрата липсват при птиците...

Структурни особености на птиците

Апарат за възпроизвеждане

Системата на репродуктивните органи осигурява продължаването на вида. При селскостопанските птици определя и производството на яйца. Тази система се състои от гонади (тестиси или яйчници), в които се образуват полови клетки...

Ролята на зрителния анализатор в живота на животните

1.4 Окуломоторна апаратура

Окото може да се разглежда като оптична камера. За да насочите такава „камера“ към въпросния обект (точка на фиксиране), тя трябва да се завърти. За движение на очната ябълка има окодвигателен апарат...

Фотодинамичен ефект и фотодинамична терапия

10. Апарат на Голджи и ендоплазмен ретикулум

Хидрофобните фотосенсибилизатори, като хиперицин, Pc 4 фталоцианин, цинков фталоцианин или фотофрин, обикновено се натрупват в перинуклеарната област, богата на мембранни органели - митохондрии, ER...

Lepidoptera от европейската част на Русия с дневен начин на живот

3.1.1 Части на устата

Устният апарат на Lepidoptera възниква чрез специализацията на крайниците на обикновените членестоноги. Усвояване и смилане на храна. Устният апарат на пеперудите е не по-малко характерна черта от структурата на крилата и люспите, които ги покриват...

Какво е общото между гнилата ябълка и поповата лъжица? Процесът на гниене на плодовете и процесът на превръщане на попова лъжица в жаба е свързан с едно и също явление - автолиза. Той се контролира от уникални клетъчни структури – лизозоми. Малки лизозоми с размери от 0,2 до 0,4 микрона разрушават не само други органели, но дори цели тъкани и органи. Те съдържат от 40 до 60 различни лизиращи ензима, под въздействието на които тъканите буквално се топят пред очите ни. В нашия урок ще научите за структурата и функциите на нашите вътрешни биохимични лаборатории: лизозоми, апарат на Голджи и ендоплазмен ретикулум. Ще говорим и за клетъчни включвания - специален вид клетъчни структури.

Тема: Основи на цитологията

Урок: Устройство на клетката. Ендоплазмения ретикулум. Комплекс Голджи.

Лизозоми. Клетъчни включвания

Продължаваме да изучаваме клетъчните органели.

Всички органели се делят на мембранаИ немембранни.

НемембранниРазгледахме органелите в предишния урок; припомнете си, че те включват рибозоми, клетъчен център и органели за движение.

Между мембранаразграничават се органели единична мембранаИ двойна мембрана.

В тази част от курса ще разгледаме единична мембранаорганоиди: ендоплазмен ретикулум, апарат на ГолджиИ лизозоми.

Освен това ще разгледаме включване- непостоянни клетъчни образувания, които се появяват и изчезват по време на живота на клетката.

Ендоплазмения ретикулум

Едно от най-важните открития, направени с помощта на електронния микроскоп, е откриването на сложната мембранна система, която прониква в цитоплазмата на всички еукариотни клетки. Тази мрежа от мембрани по-късно е наречена ER (ендоплазмен ретикулум) (фиг. 1) или ER (ендоплазмен ретикулум). ER е система от тръби и кухини, които проникват в цитоплазмата на клетката.

Ориз. 1. Ендоплазмен ретикулум

Вляво - сред другите клетъчни органели. Вдясно - отделно подчертано

EPS мембрани(фиг. 2) имат същата структура като клетъчната или плазмената мембрана (плазмалема). ER заема до 50% от обема на клетката. Никъде не се откъсва и не се отваря в цитоплазмата.

Разграничете гладък EPSИ груб, или гранулиран EPS(фиг. 2). На вътрешните мембрани груб XPSРибозомите са разположени - това е мястото, където се извършва протеиновият синтез.

Ориз. 2. Видове EPS

Грубият ER (вляво) носи рибозоми върху мембраните си и е отговорен за синтеза на протеини в клетката. Smooth ER (вдясно) не съдържа рибозоми и е отговорен за синтеза на въглехидрати и липиди.

На повърхност гладък EPS(фиг. 2) възниква синтез на въглехидрати и липиди. Веществата, синтезирани върху EPS мембрани, се прехвърлят в тубули и след това се транспортират до местоназначението си, където се депозират или използват в биохимични процеси.

Грубият ER се развива по-добре в клетки, които синтезират протеини за нуждите на тялото, например протеинови хормони на човешката ендокринна система. И гладкият ER е в тези клетки, които синтезират захари и липиди.

Калциевите йони се натрупват в гладката ЕР (важна за регулацията на всички клетъчни функции и целия организъм).

Структурата, известна днес като комплексили Апарат на Голджи (AG)(фиг. 3), е открит за първи път през 1898 г. от италианския учен Камило Голджи ().

Много по-късно беше възможно да се проучи подробно структурата на комплекса Голджи с помощта на електронен микроскоп. Тази структура се среща в почти всички еукариотни клетки, и представлява купчина от сплескани мембранни торбички, т.нар. резервоари и свързаната с тях система от мехурчета, т.нар Голджи везикули.

Ориз. 3. Комплекс Голджи

Вляво - в клетка, сред други органели.

Вдясно е комплексът на Голджи с отделящи се от него мембранни везикули.

Веществата, синтезирани от клетката, т.е. протеини, въглехидрати, липиди, се натрупват във вътреклетъчни цистерни.

В същите резервоари, вещества, идващи от EPS, претърпяват допълнителни биохимични трансформации, се пакетират в мембранни везикулии се доставят до тези места в клетката, където са необходими. Те участват в завършването клетъчната мембранаили се открояват ( секретиран) от клетката.

Комплекс Голджиизграден от мембрани и разположен до EPS, но не комуникира с неговите канали.

Всички вещества, синтезирани в EPS мембрани(фиг. 2), се прехвърлят в Комплекс Голджи V мембранни везикули, които изпъкват от спешното отделение и след това се сливат с комплекса на Голджи, където претърпяват допълнителни промени.

Една от функциите Комплекс Голджи- монтаж на мембрани. Веществата, които изграждат мембраните - протеини и липиди, както вече знаете - влизат в комплекса на Голджи от спешното отделение.

В кухините на комплекса се събират участъци от мембрани, от които се образуват специални мембранни везикули (фиг. 4), те се движат през цитоплазмата до местата, където е необходимо завършване на мембраната.

Ориз. 4. Синтез на мембрани в клетката от комплекса Голджи (виж видео)

Комплексът Голджи синтезира почти всички полизахариди, необходими за изграждане на клетъчната стена на растителни и гъбични клетки. Тук те се пакетират в мембранни везикули, доставят се до клетъчната стена и се сливат с нея.

По този начин основните функции на комплекса (апарата) на Голджи са химическата трансформация на веществата, синтезирани в EPS, синтеза на полизахариди, опаковането и транспортирането на органични вещества в клетката и образуването на лизозоми.

Лизозоми(фиг. 5) се намират в повечето еукариотни организми, но има особено много от тях в клетки, които са способни на фагоцитоза.Те са едномембранни торбички, пълни с хидролитични или храносмилателни ензими като напр липази, протеази и нуклеази, т.е. ензими, които разграждат мазнини, протеини и нуклеинови киселини.

Ориз. 5. Лизозома - мембранна везикула, съдържаща хидролитични ензими

Съдържанието на лизозомите е кисело – техните ензими имат нисък оптимум на рН. Мембраните на лизозомите изолират хидролитичните ензими, като им пречат да разрушат други клетъчни компоненти. В животинските клетки лизозомите имат кръгла форма, диаметърът им е от 0,2 до 0,4 микрона.

В растителните клетки функцията на лизозомите се изпълнява от големи вакуоли. В някои растителни клетки, особено умиращи, можете да видите малки тела, наподобяващи лизозоми.

Натрупване на вещества, които клетката отлага, използва за собствени нужди или съхранява за освобождаване навън, се нарича клетъчни включвания.

Между тях нишестени зърна(резервен въглехидрат от растителен произход) или гликоген(резервен въглехидрат от животински произход), капки мазнина, и протеинови гранули.

Тези резервни хранителни вещества се намират свободно в цитоплазмата и не са отделени от нея с мембрана.

EPS функции

Една от най-важните функции на EPS е липиден синтез. Следователно EPS обикновено присъства в тези клетки, където този процес протича интензивно.

Как протича липидният синтез? В животинските клетки липидите се синтезират от мастни киселини и глицерол, които идват от храната (в растителните клетки те се синтезират от глюкоза). Липидите, синтезирани в ER, се прехвърлят в комплекса на Голджи, където „узряват“.

EPS присъства в клетките на надбъбречната кора и в половите жлези, тъй като тук се синтезират стероиди, а стероидите са липидни хормони. Стероидите включват мъжкия хормон тестостерон и женския хормон естрадиол.

Друга функция на EPS е участието в процесите детоксикация.В чернодробните клетки грубият и гладък EPS участват в процесите на неутрализиране на вредните вещества, влизащи в тялото. EPS премахва отровите от тялото ни.

Мускулните клетки съдържат специални форми на EPS - саркоплазмен ретикулум. Саркоплазменият ретикулум е един от видовете ендоплазмен ретикулум, който присъства в набраздената мускулна тъкан. Основната му функция е съхранението на калциевите йони и въвеждането им в саркоплазмата - средата на миофибрилите.

Секреторна функция на комплекса Голджи

Функцията на комплекса Голджи е транспортирането и химичната модификация на веществата. Това е особено очевидно в секреторните клетки.

Пример за това са клетките на панкреаса, които синтезират ензими от панкреатичен сок, който след това излиза в канала на жлезата, който се отваря в дванадесетопръстника.

Първоначалният субстрат за ензимите са протеини, които влизат в комплекса на Голджи от ER. Тук с тях се извършват биохимични трансформации, те се концентрират, пакетират се в мембранни везикули и се придвижват към плазмената мембрана на секреторната клетка. След това те се освобождават чрез екзоцитоза.

Ензимите на панкреаса се секретират в неактивна форма, за да не разрушат клетката, в която се произвеждат. Неактивната форма на ензима се нарича проензимили ензимоген. Например ензимът трипсин се образува в неактивна форма като трипсиноген в панкреаса и преминава в активната си форма - трипсин в червата.

Комплексът на Голджи също синтезира важен гликопротеин - муцин. Муцинът се синтезира от чашковидни клетки на епитела, лигавицата на стомашно-чревния тракт и дихателните пътища. Муцинът служи като бариера, която предпазва епителните клетки, разположени отдолу, от различни увреждания, предимно механични.

В стомашно-чревния тракт тази слуз предпазва деликатната повърхност на епителните клетки от действието на грубата болус храна. В дихателните пътища и стомашно-чревния тракт муцинът защитава тялото ни от проникването на патогени – бактерии и вируси.

В клетките на кореновия връх на растенията комплексът Голджи отделя мукополизахаридна слуз, която улеснява движението на корена в почвата.

В жлезите по листата на насекомоядните растения, росичката и блатото (фиг. 6) апаратът на Голджи произвежда лепкава слуз и ензими, с които тези растения улавят и усвояват плячката.

Ориз. 6. Лепкави листа на насекомоядни растения

В растителните клетки комплексът Голджи също участва в образуването на смоли, смоли и восъци.

Автолиза

Автолизата е самоунищожениеклетки в резултат на освобождаването на съдържанието лизозомивътре в клетката.

Поради това лизозомите шеговито се наричат ​​„инструменти за самоубийство“. Автолизата е нормално явление на онтогенезата, тя може да се разпространи както в отделни клетки, така и в цялата тъкан или орган, както се случва по време на резорбцията на опашката на поповата лъжица по време на метаморфозата, т.е., когато поповата лъжица се превръща в жаба (фиг. 7).

Ориз. 7. Резорбция на опашката на жабата поради автолиза по време на онтогенезата

Автолизата възниква в мускулна тъкан, която остава неактивна за дълго време.

Освен това се наблюдава автолиза в клетките след смъртта, така че можете да видите как храната се разваля сама, ако не е била замразена.

По този начин ние изследвахме основните едномембранни клетъчни органели: ER, комплекса на Голджи и лизозомите и открихме техните функции в жизнените процеси на отделна клетка и на организма като цяло. Установена е връзка между синтеза на вещества в ER, техния транспорт в мембранните везикули до комплекса на Голджи, „узряването“ на веществата в комплекса на Голджи и освобождаването им от клетката с помощта на мембранни везикули, включително лизозоми. Говорихме и за включвания - нестабилни клетъчни структури, които са натрупвания на органични вещества (нишесте, гликоген, маслени капчици или протеинови гранули). От примерите, дадени в текста, можем да заключим, че жизнените процеси, протичащи на клетъчно ниво, се отразяват на функционирането на целия организъм (синтез на хормони, автолиза, натрупване на хранителни вещества).

Домашна работа

1. Какво представляват органелите? Как се различават органелите от клетъчните включвания?

2. Какви групи органели има в животинските и растителните клетки?

3. Кои органели се класифицират като едномембранни?

4. Какви функции изпълнява EPS в клетките на живите организми? Какви видове EPS има? С какво е свързано това?

5. Какво представлява комплексът (апарат) на Голджи? В какво се състои? Какви са неговите функции в клетката?

6. Какво представляват лизозомите? За какво са нужни? В кои клетки на нашето тяло те функционират активно?

7. Как ER, комплексът на Голджи и лизозомите са свързани помежду си?

8. Какво е автолиза? Кога и къде се случва?

9. Обсъдете явлението автолиза с приятели. Какво е неговото биологично значение в онтогенезата?

2. YouTube ().

3. Биология 11 клас. Обща биология. Профилно ниво / В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин и др. - 5 изд., стереотип. - Дропла, 2010. - 388 с.

4. Агафонова И. Б., Захарова Е. Т., Сивоглазов В. И. Биология 10-11 клас. Обща биология. Базово ниво на. - 6-то изд., доп. - Дропла, 2010. - 384 с.

Комплекс ГолджиТова е купчина мембранни торбички (цистерни) и свързана система от мехурчета.

От външната вдлъбната страна има купчина мехурчета, излизащи от гладкото. EPS, постоянно се образуват нови резервоари, а от вътрешната страна на резервоара се превръщат отново в мехурчета.

Основната функция на комплекса Голджи е транспортирането на вещества в цитоплазмата и извънклетъчната среда, както и синтеза на мазнини и въглехидрати. Комплексът на Голджи участва в растежа и обновяването на плазмената мембрана и в образуването на лизозоми.

Комплексът Голджи е открит през 1898 г. от К. Голджи. Разполагайки с изключително примитивно оборудване и ограничен набор от реактиви, той прави откритие, което заедно с Рамон и Кахал получава Нобелова награда. Той третира нервните клетки с разтвор на дихромат, след което добави сребърни и осмиеви нитрати. Чрез утаяване на осмиеви или сребърни соли с клетъчни структури, Голджи открива тъмно оцветена мрежа в невроните, която той нарича вътрешен ретикуларен апарат. При оцветяване по общи методи ламеларният комплекс не натрупва багрила, така че зоната на неговата концентрация се вижда като светла област. Например, близо до ядрото на плазмената клетка се вижда светла зона, съответстваща на областта, където се намира органелата.

Най-често комплексът на Голджи е в съседство с ядрото. При светлинна микроскопия той може да бъде разпределен под формата на сложни мрежи или отделни дифузно разположени области (диктиозоми). Формата и позицията на органела не са от основно значение и могат да варират в зависимост от функционалното състояние на клетката.

Комплексът на Голджи е мястото на кондензация и натрупване на секреционни продукти, произведени в други части на клетката, главно в ER. По време на протеиновия синтез радиомаркираните аминокиселини се натрупват в gr. ER, и след това се намират в комплекса на Голджи, секреторни включвания или лизозоми. Това явление позволява да се определи значението на комплекса Голджи в синтетичните процеси в клетката.

Електронната микроскопия показва, че комплексът на Голджи се състои от клъстери от плоски цистерни, наречени диктиозоми. Резервоарите са плътно долепени един до друг на разстояние 20...25 nm. Луменът на цистерните в централната част е около 25 nm, а по периферията се образуват разширения - ампули, чиято ширина не е постоянна. Всеки стек съдържа около 5...10 резервоара. В допълнение към гъсто разположените плоски цистерни, в областта на комплекса Голджи има голям брой малки везикули (везикули), особено по краищата на органела. Понякога те се отделят от ампулите.

От страната, съседна на ER и ядрото, комплексът на Голджи има зона, съдържаща значителен брой малки везикули и малки цистерни.

Комплексът на Голджи е поляризиран, т.е. качествено разнороден от различни страни. Има незряла цис повърхност, разположена по-близо до ядрото, и зряла транс повърхност, обърната към клетъчната повърхност. Съответно органелата се състои от няколко взаимосвързани отделения, които изпълняват специфични функции.

Цис отделението обикновено е обърнато към центъра на клетката. Външната му повърхност има изпъкнала форма. Микровезикулите (транспортни пиноцитозни везикули), идващи от EPS, се сливат с цистерните. Мембраните постоянно се обновяват поради везикули и от своя страна попълват съдържанието на мембранните образувания в други отделения. Посттранслационната обработка на протеините започва в компартмента и продължава в следващите части на комплекса.

Междинното отделение извършва гликозилиране, фосфорилиране, карбоксилиране и сулфатиране на биополимерни протеинови комплекси. Възниква така наречената посттранслационна модификация на полипептидните вериги. Синтезът на гликолипиди и липопротеини е в ход. В междинния компартмент, както и в цис-компартмента, се образуват третични и кватернерни протеинови комплекси. Някои протеини претърпяват частична протеолиза (разрушаване), което е придружено от тяхната трансформация, необходима за узряването. По този начин цис и междинните отделения са необходими за узряването на протеини и други сложни биополимерни съединения.

Транс компартментът е разположен по-близо до периферията на клетката. Външната му повърхност обикновено е вдлъбната. Транскомпартментът частично се трансформира в трансмрежа - система от везикули, вакуоли и тубули.

В клетките отделните диктиозоми могат да бъдат свързани помежду си чрез система от везикули и цистерни, съседни на дисталния край на клъстер от плоски торбички, така че да се образува рехава триизмерна мрежа - транс-мрежа.

В структурите на транс компартмента и транс мрежата се извършва сортирането на протеини и други вещества, образуването на секреторни гранули, прекурсори на първични лизозоми и везикули за спонтанна секреция. Секреторните везикули и прелизозомите са заобиколени от протеини, наречени клатрини.

Клатрините се отлагат върху мембраната на образуващата се везикула, като постепенно я отделят от дисталната цистерна на комплекса. Оградените везикули се простират от транс-мрежата; тяхното движение е хормонално зависимо и се контролира от функционалното състояние на клетката. Транспортният процес на оградените везикули се влияе от микротубулите. Протеиновите (клатринови) комплекси около везикулите се разпадат след като везикулът се отдели от транс-мрежата и се образуват отново в момента на секреция. В момента на секреция протеиновите комплекси на везикулите взаимодействат с микротубулните протеини и везикулът се транспортира до външната мембрана. Везикулите със спонтанна секреция не са заобиколени от клатрини, образуването им става непрекъснато и, насочвайки се към клетъчната мембрана, те се сливат с нея, осигурявайки възстановяването на цитолемата.

Като цяло комплексът на Голджи участва в сегрегацията - това е разделянето, отделянето на определени части от основната маса и натрупването на продуктите, синтезирани в EPS, в техните химични пренареждания и узряване. В резервоарите полизахаридите се синтезират и комбинират с протеини, което води до образуването на сложни комплекси от пептидогликани (гликопротеини). С помощта на елементи от комплекса Голджи готовите секрети се отстраняват извън секреторната клетка.

Малки транспортни мехурчета се отделят от gr. EPS в зони без рибозоми. Везикулите възстановяват мембраните на комплекса на Голджи и доставят полимерни комплекси, синтезирани в ER. Везикулите се транспортират до цис отделението, където се сливат с неговите мембрани. Следователно, нови части от мембрани и продукти, синтезирани в групата, влизат в комплекса на Голджи. EPS.

В цистерните на комплекса на Голджи настъпват вторични промени в протеините, синтезирани в групата. EPS. Тези промени са свързани с пренареждането на олигозахаридните вериги на гликопротеините. Вътре в кухините на комплекса Голджи лизозомните протеини и секреторните протеини се модифицират с помощта на трансглюкозидази: олигозахаридните вериги последователно се заместват и разширяват. Модифициращите протеини се придвижват от цис-компартмент цистерните към транс-компартмент цистерните поради транспортиране във везикули, съдържащи протеина.

В транскомпартмента протеините се сортират: на вътрешните повърхности на мембраните на цистерните има протеинови рецептори, които разпознават секреторни протеини, мембранни протеини и лизозоми (хидролази). В резултат на това три вида малки вакуоли се отделят от дисталните напречни секции на диктиозомите: прелизозоми, съдържащи хидролази; със секреторни включвания, вакуоли, които попълват клетъчната мембрана.

Секреторната функция на комплекса на Голджи е, че изнесеният протеин, синтезиран върху рибозоми, отделен и натрупан вътре в ER цистерните, се транспортира до вакуолите на ламеларния апарат. След това натрупаният протеин може да кондензира, за да образува секреторни протеинови гранули (в панкреаса, млечните и други жлези) или да остане разтворен (имуноглобулини в плазмените клетки). Везикулите, съдържащи тези протеини, се отделят от ампулните разширения на цистерните на комплекса на Голджи. Такива везикули могат да се слеят помежду си и да се увеличат по размер, образувайки секреторни гранули.

След това секреторните гранули започват да се движат към клетъчната повърхност, влизат в контакт с плазмалемата, с която собствените им мембрани се сливат и съдържанието на гранулите се появява извън клетката. Морфологично този процес се нарича екструзия или екскреция (изхвърляне, екзоцитоза) и прилича на ендоцитоза, само с обратна последователност от етапи.

Комплексът на Голджи може рязко да се увеличи по размер в клетки, които активно изпълняват секреторна функция, което обикновено е придружено от развитието на ER, а в случай на протеинов синтез - ядрото.

По време на клетъчното делене комплексът на Голджи се разпада на отделни цистерни (диктиозоми) и/или везикули, които се разпределят между двете делящи се клетки и в края на телофазата възстановяват структурната цялост на органела. Извън деленето, мембранният апарат непрекъснато се обновява поради везикулите, мигриращи от EPS и дисталните цистерни на диктиозомата за сметка на проксималните отделения.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

Апаратът на Голджи, известен още като комплекс на Голджи, е един от най-важните компоненти в структурата на клетката. Тази клетка, наречена на италианския биолог Камило Голджи, който я открива през 1898 г., изглежда като комплекс от кухини, ограничени от единични мембрани. По същество апаратът на Голджи е мембранната структура на еукариотна клетка.

Структура на апарата на Голджи

Ако погледнем апарата на Голджи в електронен вид, ще видим нещо, наподобяващо купчина сакове, насложени един върху друг, близо до които има много везикули. В средата на всяка подобна торба има тесен канал, който се разширява в краищата си в така наречените резервоари. От тях на свой ред се пъпчат мехурчета. Около централния стек е оформена система от свързани помежду си тръби.

Външната страна на апарата на Голджи има леко изпъкнала форма, където нашите купчини образуват нови цистерни чрез сливането на везикули, израстващи от гладкия ендоплазмен ретикулум. От вътрешната страна на апарата резервоарите завършват узряването си и също се разпадат отново на мехурчета. По подобен начин цистерните (торбички, стекове) се придвижват от външната страна на органелата към вътрешната.

Също така частта от комплекса на Голджи, която е разположена по-близо до клетъчното ядро, се нарича „цис“, а частта, която е по-близо до мембраната, се нарича „транс“.

Ето как изглежда апаратът на Голджи на снимката.

Функции на комплекса Голджи

Ролята на апарата на Голджи в живота на клетката е разнообразна, тя се свежда главно до модификацията и преразпределението на синтезиращите вещества, както и до отстраняването им извън клетката, образуването на лизозоми и изграждането.

Активността на апарата на Голджи в секреторните клетки е много висока. Протеините, които идват от ендоплазмения ретикулум, се концентрират в апарата на Голджи и след това се транспортират до мембраната във везикулите на Голджи.

В растителните клетки, по време на образуването на клетъчната стена, Голджи е този, който отделя въглехидрати, които служат като матрица за нея. С помощта на микротубули пъпкуващите везикули на Голджи се движат и техните мембрани се сливат с цитоплазмената мембрана, а съдържанието се включва в клетъчната стена.

Комплексът на Голджи от гоблетни клетки (те са разположени дълбоко в епитела на чревната лигавица и дихателните пътища) секретира гликопротеина муцин, който образува слуз.

А в чревните клетки именно апаратът на Голджи изпълнява важната функция за придвижване на липидите. Това се случва по следния начин: мастните киселини и глицеролът навлизат в клетките, след което техните липиди се синтезират в ендоплазмения ретикулум, повечето от които са покрити с протеини и с помощта на Голджи се транспортират до клетъчната мембрана, след преминаване през които липидите завършват в лимфата.