Аппарат Гольджи

Из Аппарат Гольджи относится к органеллам клетки и используется для модификации и сортировки белков. Он тесно взаимодействует с эндоплазматической сетью. Он также участвует в образовании секрета.

Что такое аппарат Гольджи?

Аппарат Гольджи - важная клеточная органелла, в которой белки, производимые в эндоплазматическом ретикулуме, изменяются и сортируются. Он также образует лизосомы, которые содержат ферменты для расщепления собственных и чужеродных белков организма. Лизосомы представляют собой окруженные мембраной клеточные органеллы, которые с помощью протонных насосов создают внутри низкие значения pH и тем самым подкисляют ферменты.

Аппарат Гольджи присутствует в каждой эукариотической клетке и образует замкнутое мембраной реакционное пространство, которое играет важную роль в экзоцитозе. Он был обнаружен итальянским патологом Камилло Гольджи в 1898 году при гистологическом исследовании мозга и назван в его честь. Внутри аппарата Гольджи белки эндоплазматического ретикулума реагируют, изменяя их с другими белками или с остатками сахара (гликозилирование).

Таким образом, белки сначала переводятся в транспортную форму. Затем они сортируются по месту назначения. Однако внутри аппарата Гольджи не создаются новые белки, изменяются только существующие.

Анатомия и строение

Аппарат Гольджи характеризуется множеством плоских полостей, окруженных мембраной. Эти полости называются цистернами. Как правило, в штабеле от трех до восьми цистерн. Иногда это может быть до 30 цистерн. Стек имеет средний диаметр в один микрометр. Технический термин для обозначения стека - диктиосома.

Количество диктиосом зависит от типа клеток. Некоторые клетки могут содержать до нескольких сотен диктиосом. Микротрубочки гарантируют, что аппарат Гольджи в клетках животных и человека находится в основном близко к ядру клетки и центросомам. Однако в большинстве растительных клеток аппарат Гольджи распределен по всей цитоплазме клетки. Важным свойством аппарата Гольджи является его поляризация. Сторона, обращенная к эндоплазматической сети, выпуклая, а сторона, обращенная от нее, - вогнутая. Аппарат Гольджи получает от эндоплазматического ретикулума везикулы, снабженные белком оболочки COP II.

Выпуклая сторона также известна как цис-сеть Гольджи (CGN). Сторона, обращенная от ER, называется сетью транс-Гольджи (TGN). Сети Гольджи представляют собой несколько небольших цистерн и пузырьков, соединенных друг с другом. Цистерны между сетями Гольджи представляют собой так называемые стеки Гольджи, которые имеют специфическую ферментативную структуру.

Белки проходят от сети цис-Гольджи к сети транс-Гольджи. Есть две модели этого процесса, и обе, вероятно, применимы.Либо везикулы перемещаются от CGN к TGN, при этом белки сохраняются, либо белки подвергаются транспортному движению от везикулы к везикуле в направлении TGN.

Функции и задачи

Аппарат Гольджи выполняет разнообразные и очень сложные функции. Возникают три области ответственности. Таким образом синтезируются и модифицируются элементы плазматической мембраны. Секреторные пузырьки с трансмиттерами и гормонами образуются и хранятся. Наконец, лизосомы созданы для хранения пищеварительных ферментов.

Первоначально в аппарат Гольджи поступают везикулы, содержащие белки или полипептиды, из эндоплазматического ретикулума. В аппарате Гольджи эти белки дополнительно модифицируются в зависимости от их предполагаемого использования. Есть связь либо с остатками сахара, либо с другими белками. Модифицированные белки транспортируются в TGN, где они сортируются, упаковываются в Golgivesicles, помечаются сигнальными веществами и отправляются к месту назначения с помощью различных транспортных механизмов. Большинство белков выводится из клетки.

Вне клетки они используются для модификации внеклеточного матрикса. Это служит межклеточной коммуникации и стабильности ткани. Кроме того, аппарат Гольджи образует первичные лизосомы, содержащие литические ферменты. Эти ферменты используются для растворения клеточных и чужеродных веществ. Ферменты проявляют наибольшую активность в кислой среде при pH около 4,5.

Это значение pH может быть достигнуто только в закрытых мембранами реакционных пространствах с использованием протонных насосов. Внутренняя часть лизосомы оснащена кислотной защитой, состоящей из протеоглюканов. Кроме того, литические ферменты модифицированы маннозо-6-фосфатами, чтобы распознаваться специальными рецепторами на лизосомной мембране.

Здесь вы можете найти свое лекарство

болезни

Процессы в аппарате Гольджи очень сложны. Нарушения в транспортной системе могут привести к серьезным заболеваниям, таким как рак или диабет. Точные механизмы пока не известны. Однако по этой проблеме ведутся интенсивные исследования. Также есть данные о том, что аутоиммунные реакции против элементов аппарата Гольджи могут приводить к заболеваниям ревматического типа.

Более 75 процентов пациентов с синдромом Шегрена имеют антитела против белка в аппарате Гольджи. Многие пациенты с ревматоидным артритом, идиопатическим фиброзом легких или пролиферативным гломерулонефритом также несут антитела против белков аппарата Гольджи. Соответствующие антитела были обнаружены также в ходе исследований различных инфекционных заболеваний и рака. Это дополнительные реакции в рамках этих заболеваний, на которые, вероятно, влияют генетические факторы.

Однако на течение рассматриваемого заболевания он может существенно повлиять. Другие исследования изучали, среди прочего, прямое влияние хламидиоза на аппарат Гольджи. Хламидиоз передается половым путем и часто приводит к бесплодию у женщин. Исследование показало, что хламидиоз фрагментирует аппарат Гольджи и разбивает его на небольшие мини-стеки. Исследования показали, что это позволяет хламидиям лучше размножаться и производить больше инфекционных частиц.