Комплекс гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристикиКомплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики
Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Устройство комплекса

Особенности строения комплекса Гольджи — он состоит из сплющенных резервуаров, обычно хранящихся в диктиосомах. Они не изолированы, а связаны трубочной системой. Первая ёмкость ядра называется полюсом.

Количество резервуаров в разных клетках организмов может отличаться, но в целом структура всех эукариот одинакова. В секреторных частях они становятся особенно сильными.

Размер и форму аппарата можно посмотреть на рисунках в учебнике.

Доля состоит из 3−8 резервуаров толщиной около 25 Нм, сплющенных посередине и продолжающихся к периферии, напоминающих перевёрнутые пластины. Они связаны меж собой. Маленькие пузырьковые плёнки образуются из периферической части. Клетки человека и растения могут сохранить эти образования. У некоторых из них есть все шансы сообщаться друг с другом, образуя сеть.

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Полярность — это наличие цис-стороны, направленной к ядру, где везикулы и боковые стенки соединены с клеткой (эта индивидуальность заметна в частях, выделяющих органы). Сторона асимметрии, расположенная к ядру (проксимальному полюсу), обладает способностью удерживать «незрелые» белки, везикулы, отделённые от ЭПС, которые каждый день прикрепляются к ней.

В случае повреждения по внешним причинам Гольджи делится на некоторые части, но главные её функции будут выполняться. Впоследствии при высвобождении системы микротрубочек, которая была случайным образом распределена в цитоплазме, части добавляются и трансформируются в хорошо функционирующий пластинчатый комплекс. Физическое разделение происходит в обычных клеточных критериях.

Основные функции

Важными характеристиками комплекса Гольджи являются передача белков в соответствии с их назначением, а также их гликозилирование, дегликозилирование и трансформация олигосахаридных цепей. Аппарат характеризуется гладкой активной анизотропией.

Возобновлённые синтезированные белки транспортируются из ретикулума к полюсам с поддержкой везикул. После этого они постепенно перемещаются, претерпевая схему преобразования (состав ферментных систем может встречаться, изменяется в резервуарах при их удалении из ядра).

В конце белки попадают в место назначения.

Гольджи гарантирует открытие транспортировки белка в таких частях:

  • лизосомах (в центральной вакуоли клеток растений и простейших);
  • клеточной мембране и межклеточном пространстве. Цель движения белка определяется специальными гликозидными маркерами.

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Созревание и транспортировка митохондриальных, ядерных и хлоропластных белков происходит без Гольджи: они могут отсутствовать и синтезируются свободными рибосомами, после этого попадают в цитозоль.

Конкретное значение

Значение Гольджи большое — он гарантирует синтез и превращение углеводного компонента в гликопротеины, протеогликаны и гликолипиды. Он также синтезирует большое количество полисахаридов, таких как пектины в растениях. Органоид Гольджи имеет большое количество различных гликозилтрансфераз и гликозидаз.

Устройство содержит 3 значимых функции в биологии:

  • миграция и модификация белка;
  • создание и трансформация полисахаридов и липидов;
  • создание лизосом.

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Секреция Гольджи не до конца понятна биологам. Основной функцией синтеза органелл является секретность, которая затем передаётся. Большинство из них имеют своё происхождение, и в результате этого Гольджи обрабатывает первичные незрелые белки. Структура этого состояния и функция процесса транспорта белка во всех областях не совсем ясны.

Аппарат Гольджи производит гликолипиды. Они обнаруживаются в нервной ткани и клеточных мембранах. Комплекс участвует в накоплении веществ, синтезируемых в эндоплазматической сети, в их химической перестройке и созревании.

В гранулярных резервуарах полисахариды синтезируются и включаются в молекулы белка. Одной из ведущих функций является формирование готовых секреторных продуктов, которые удаляются из клетки методом экзоцитоза.

Важными функциями аппарата для клетки считается обновление мембран, которое уменьшает количество срезов плазматической части и заменяет недостатки в выделении секреторной энергии клетки. Гольджи является источником лизосом, но их ферменты проводят синтез в гранулированной сети.

Энергетический переход

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Лизосомы — небольшие пузырьки, окруженные одной мембраной. Они изолированы и могут находиться у аппарата Гольджи и эндоплазматического ретикулума. Лизосомы содержат большое количество ферментов, расщепляющих молекулы, в частности, белок. Из-за их личного разрушительного воздействия они блокируются и высвобождаются только при необходимости.

Таким образом, во время внутриклеточного пищеварения ферменты высвобождаются из лизосом в вакуоли. Они связаны с клетками, например, при реинкарнации животных. Иногда это изменение в клетках является патологическим.

Лизосомы включают внутриклеточные секреторные вакуоли, заполненные гидролитическими ферментами, связанными с фагом и аутофагоцитозом.

На светооптическом уровне у них есть все возможности для выявления в соответствии со степенью их образования в клетке по энергии гистохимической реакции с кислой фосфатазой, ведущим лизосомальным ферментом. В микроскопии лизосомы ограничены мембраной гиалоплазмы.

Разновидности лизосом

Обычно выделяют 4 вида лизосом:

  • первичный;
  • вторичный;
  • аутофагосомный;
  • остаточный.

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Первичные лизосомы подразумевают незначительные диафрагменные везикулы (их обычный поперечник располагается в границах 100 Нм), наполненные однородным веществом, что представляет собой комплект гидролитических ферментов.

Лизосомы были выявлены в 40 частицах (протеазы, нуклеазы, гликозидазы, фосфорилазы, сульфатазы и т. д. ), чей положительный метод воздействия, рассчитанный на кислую сферу рН 5.

Их мембраны включают особые белки-носители для транспорта элементов и гидролитического расщепления — аминокислот, сахаров и нуклеотидов в гиалоплазме и устойчивы к гидролитическим ферментам.

Вторичные лизосомы возникают посредством слияния первичных вакуолей с эндоцитозом либо пиноцитозом. В иных частях они вводят внутриклеточные пептические вакуоли, ферменты которых поставляются. Вид второстепенных лизосом достаточно многообразен и варьируется в зависимости от гидролитического содержания.

Ферменты лизосомы расщепляют биопрепараты, прибывающие в клетку, и это приводит к формированию мономеров, что транспортируются через пленку лизосомы в гиалоплазму, где они применяются либо совмещаются с разными реакциями синтеза и метаболизма. При помощи начальных лизосом и гидролитическом расщеплении их ферменты оказывают большое влияние на единичные клеточные текстуры (стареющие органеллы, соединения и т. д. ).

Аутофагоцитоз представляется непосредственным подходом к клеточной жизни и играет существенную роль в обновлении ее строений, во внутриклеточной регенерации.

Оставшийся белок представляется одним из минувших рубежей жизни фага и аутолизосом и располагается в стадии неполноценного аутофагоцитоза, после чего он освобождается из клеточки экзоцитоза.

Они уплотняются, и часто происходит повторное структурообразование непереваренных сочетаний (например, липиды содействуют освобождению непростых расслоенных образований).

Пассивная компартментализация предполагает лишь только временную изоляцию сильных гидролаз в деликатных мембранных мешках. Ферментативная инактивация достигается почти всеми причинами. Первым из их считается поддержание рН среды, не соответствующей хорошей энергичности ферментов.

Не считая того, что в пределах 20% их вводится в мембрану лизосом и пока что инактивируются в ней путём объединения с липидами, другие 80% не внедряются в мембрану, но присутствуют в мукополисахаридной матрице лизосом, а сами молекулы фермента снабжаются углеводными компонентами (гликозилированными).

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Строение и функции комплекса Гольджи считаются довольно актуальными для поддержания обычной жизнедеятельности клетки растительных и иных организмов различного класса.

Любая доля аппарата отвечает за определённую функцию, вследствие этого целый корпус функционирует плавно.

Гольджи отвечает за определение общего синтеза сложных соединений широкого диапазона (например, молекул иммуноглобулина, протеогликанов, своеобразных структур плоскости и рецепторов и т. д. ).

Источник: https://nauka.club/biologiya/kompleks-goldzhi.html

Как устроен и работает аппарат Гольджи в живой клетке :

Клетка — цельная система

Живая клетка — уникальная совершенная мельчайшая единица организма, она устроена так, чтобы максимально эффективно использовать кислород и питательные вещества, выполняя свои функции. Жизненно важными для клетки органеллами являются ядро, рибосомы, митохондрии, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи. Вот о последнем и поговорим подробнее.

Что это такое

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристикиЭта мембранная органелла является комплексом структур, которые выводят из клетки синтезированные в ней вещества. Чаще всего она располагается вблизи от наружной клеточной мембраны.

Аппарат Гольджи: строение

Он состоит из образованных мембранами “мешочков”, называемых цистернами. Последние имеют вытянутую форму, слегка сплющены посередине и расширены по краям. Также в комплексе имеются круглые пузырьки Гольджи – мелкие мембранные структуры.

Цистерны “сложены” стопочками, которые называются диктиосомы. Аппарат Гольджи содержит различные типы “мешочков”, весь комплекс делят на некоторые части по степени удаленности от ядра. Различают их три: цис-отдел (ближе к ядру), срединный, и транс-отдел – самый дальний от ядра.

Они характеризуются отличающимся составом ферментов, а следовательно, и выполняемой работой. В строении диктиосом есть одна особенность: они полярны, то есть ближайший к ядру отдел только принимает пузырьки, идущие от эндоплазматического ретикулума.

Часть “стопки”, обращенная к мембране клетки, только формирует и отдает их.

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Аппарат Гольджи: функции

Основными выполняемыми задачами являются сортировка белков, липидов, слизистых секретов и их выведение. Также через него проходят выделяемые клеткой небелковые вещества, углеводные компоненты наружной мембраны. При этом аппарат Гольджи вовсе не является индифферентным посредником, который просто “передает” вещества, в нем идут процессы активизации и модификации (“созревания”):

  1. Сортировка веществ, транспорт белков. Распределение белковых веществ происходит на три потока: для мембраны самой клетки, экспортные, лизосомальные ферменты. В первый поток помимо белков включаются и жиры. Интересный факт, что любые экспортные вещества переносятся внутри пузырьков. А вот предназначенные для мембраны клетки белки встраиваются в мембрану транспортного пузырька и перемещаются таким образом.
  2. Выделение всех продуктов, произведенных в клетке. Аппарат Гольджи “упаковывает” всю продукцию, как белковую, так и иной природы, в секреторные пузырьки. Все вещества выделяются наружу путем сложного взаимодействия последних с клеточной мембраной.
  3. Синтез полисахаридов (гликозаминогликанов и компонентов гликокаликса клеточной стенки).
  4. Сульфатирование, гликозилирование жиров и белков, частичный протеолиз последних (необходимый для перевода их из неактивной формы в активную), — это всё процессы “созревания” белков, нужные для их будущей полноценной работы.
Читайте также:  Снижение билирубина в крови: причины, способы нормализации

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристикиВ заключение

Рассмотрев то, как устроен и работает комплекс Гольджи, убеждаемся, что он является важнейшей и неотъемлемой частью любой клетки (особенно секреторных). Клетка, не продуцирующая веществ на экспорт, также не может обойтись без этой органеллы, поскольку от нее зависит “укомплектованность” клеточной мембраны и другие важные внутренние процессы жизнедеятельности.

Источник: https://www.syl.ru/article/81398/kak-ustroen-i-rabotaet-apparat-goldji-v-jivoy-kletke

Аппарат (комплекс) Гольджи

  • Комплекс Гольджи (КГ), или внутренний сетчатый аппарат, — это особенная часть метаболической системы цитоплазмы, участвующая в процессе выделения и формирования мембранных структур клетки.
  • КГ видно в оптический микроскоп как сетку или изогнутые палочкообразные тельца, лежащие вокруг ядра.
  • Под электронным микроскопом выявлено, что эта органелла представлена тремя видами образований:
  • многоярусной системой сплющенных дискообразных цистерн (диктиосомы), плотно расположенных пучками на расстоянии 14-25 нм с внутренним пространством 5-20 нм (чаще всего по 5-6 мешочков в комплексе);
  • системой трубочек диаметром 20-50 нм;
  • системой пузырьков (везикул) — размеры мелких пузырьков – 20-30 нм, больших – до 2000 нм.
    Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Все компоненты аппарата Гольджи образованы гладкими мембранами.

Замечание 1

Изредка АГ имеет зернисто – сетчатую структуру и расположен около ядра в виде колпачка.

АГ встречается во всех клетках растений и животных.

Замечание 2

Аппарат Гольджи значительно развит в секреторных клетках. Особенно хорошо он виден в нервных клетках.

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Внутреннее межмембранное пространство заполнено матриксом, который содержит специфические ферменты.

Аппарат Гольджи имеет две зоны:

  • зону формирования, куда с помощью везикул поступает материал, который синтезируется в эндоплазматической сети;
  • зону созревания, где формируется секрет и секреторные мешочки. Этот секрет накопляется на терминальных участках АГ, откуда отпочковываются секреторные везикулы. Как правило, такие везикулы переносят секрет за пределы клетки.

В аполярных клетках (например, в нервных) КГ расположен вокруг ядра, в секреторных он занимает место между ядром и апикальным полюсом.

Комплекс мешочков Гольджи имеет две поверхности:

формировательную (незрелую или регенераторную) цис-поверхность (от лат. Сis – с этой стороны);
функциональную (зрелую) – транс-поверхность (от лат. Trans – через, за).

Столбик Гольджи своей выпуклой формировательной поверхностью обращён в сторону ядра, прилегает к гранулярной эндоплазматической сети и содержит мелкие круглые пузырьки, названные промежуточными. Зрелая вогнутая поверхность столбика мешочков обращена к вершине (апикальному полюсу) клетки и оканчивается большими пузырьками.

Образование комплекса Гольджи

Мембраны КГ синтезируются гранулярной эндоплазматической сетью, которая прилегает к комплексу. Соседние с ним участки ЭПС теряют рибосомы, от них отпочковываются мелкие, так называемые, транспортные, или промежуточные везикулы. Они перемещаются к формировательной поверхности столбика Гольджи и сливаются с первым её мешочком.

На противоположной (зрелой) поверхности комплекса Гольджи находится мешочек неправильной формы. Его расширение – просекреторные гранулы (конденсирующие вакуоли) – непрерывно отпочковываюся и превращаются в пузырьки, заполненные секретом – секреторные гранулы.

Таким образом, в меру использования мембран зрелой поверхности комплекса на секреторные везикулы, мешочки формировательной поверхности пополняются за счёт эндоплазматической сетки.

Функции комплекса Гольджи

Основная функция аппарата Гольджи – выведение синтезированных клеткой веществ. Эти вещества транспортируются по клетках эндоплазматической сети и накопляются в пузырьках сетчатого аппарата. Потом они или выводятся во внешнюю среду или же клетка использует их в процессе жизнедеятельности.

  1. В комплексе так же концентрируются некоторые вещества (например, красители), которые поступают в клетку извне и должны быть выведены из неё.
  2. В растительных клетках комплекс содержит ферменты синтеза полисахаридов и сам полисахаридный материал, который используется для построения целлюлозной оболочки клетки.
  3. Кроме того, КГ синтезирует те химические вещества, которые образуют клеточную мембрану.
  4. В общем, аппарат Гольджи выполняет такие функции:
  1. накопление и модификация макромолекул, которые синтезировались в эндоплазматической сети;
  2. образование сложных секретов и секреторных везикул путём конденсации секреторного продукта;
  3. синтез и модификация углеводов и гликопротеидов (образование гликокаликса, слизи);
  4. модификация белков – добавление к полипептиду различных химических образований (фосфатных – фосфориллирование, карбоксильных – карбоксилирование), формирование сложных белков (липопротеидов, гликопротеидов, мукопротеидов) и расщепление полипептидов;
  5. имеет важное значение для формирования, обновления цитоплазматической мембраны и других мембранных образований благодаря образованию мембранных везикул, которые в дальнейшем сливаются с клеточной мембраной;
  6. образование лизосом и специфической зернистости в лейкоцитах;
  7. образование пероксисом.

Замечание 3

Аппарат Гольджи является главным регулятором движения макромолекул в клетке. Он собирает их в транспортные везикулы, распределяет по клетке и за её пределы.

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Белковое и, частично, углеводное содержимое КГ поступает с гранулярной эндоплазматической сетки, где оно синтезируется. Основная часть углеводного компонента образуется в мешочках комплекса с участием ферментов гликозилтрансфераз, которые находятся в мембранах мешочков.

В комплексе Гольджи окончательно формируются клеточные секреты, содержащие гликопротеиды и гликозаминогликаны.

В КГ созревают секреторные гранулы, которые переходят в пузырьки, и перемещение этих пузырьков в направлении плазмалеммы Окончательный этап секреции – это выталкивание сформированных (зрелых) везикул за пределы клетки.

Выведение секреторных включений из клетки осуществляется путём вмонтирования мембран пузырька в плазмалемму и выделение секреторных продуктов за пределы клетки. В процессе перемещения секреторных пузырьков к апикальному полюсу клетки мембраны их утолщаются из начальных 5-7 нм, достигая толщины плазмалеммы 7-10 нм.

Замечание 4

Существует взаимозависимость между активностью клетки и размерами комплекса Гольджи – секреторные клетки имеют большие столбики КГ , тогда как несекреторные содержат небольшое количество мешочков комплекса.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/citologiya_-_nauka_o_stroenii_i_funkcii_kletok/apparat_kompleks_goldzhi/

Строение, функции и характерные признаки комплекса Гольджи

Аппарат Гольджи – одномембранная, микроскопическая органелла эукариотической клетки, которая предназначена для завершения процессов синтеза клетки и обеспечивает вывод образовавшихся веществ.

Исследование структурных компонентов комплекса Гольжи началось еще в 1898 итальянским ученым-гистологом Камилло Гольджи, в честь него органелла и была названа. Изучение органоида проходило впервые в составе нервной клетки.

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики Внешний вид комплекса Гольджи

Строение комплекса Гольджи

В пластинчатом комплексе (аппарат Гольджи) имеется три части:

  • Цис-цистерна — находится вблизи ядра, постоянно взаимодействует с гранулярной эндоплазматической сетью;
  • медиал-цистерна или промежуточная часть;
  • транс-цистерна — отдаленная от ядра, дает трубчатые разветвления, формируя транс-сеть Гольджи.

Пластинчатый комплекс в клетках разной природы и даже на различных этапах дифференцировки одной клетки, иногда имеет отличительные черты в строении.

Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристикиСтроение аппарата Гольджи

Характерные признаки аппарата Гольджи

Имеет вид стопки, которая состоит от трех до восьми цистерн, толщиной около 25 нм, они уплощены в центральной части и расширяются в направлении к периферии, напоминают стопку перевернутых тарелок. Поверхности цистерн примыкают друг к другу очень плотно. От периферической части отпочковываются небольшие мембранные пузырьки.

Клетки человека имеют одну, реже пару стопок, а клетки растений могут содержать несколько таких образований. Совокупность цистерн (одна стопка) совместно с окружающими ее пузырьками называется диктиосомой. Несколько диктиосом могут связываться между собой, формируя сеть.

Полярность – наличие цис-стороны, направленной к ЭПС и ядру, где происходит слияние везикул, и транс-стороны, устремленной к клеточной оболочке (это особенность хорошо прослеживается в клетках секретирующих органов).

Асимметричность – сторона расположенная ближе к ядру клетки (проксимальный полюс) вмещает «незрелые» белки, к ней постоянно присоединяются везикулы, отсоединившиеся от ЭПС, транс-сторона (дистальный, зрелый полюс) содержит уже модифицированные белки.

При разрушении чужеродными агентами пластинчатого комплекса, происходит разделение аппарата Гольджи на отдельные части, но его основные функции при этом сохраняются.

После возобновления системы микротрубочек, которые были хаотично разбросаны в цитоплазме, части аппарата собираются, и снова превращаются в нормально функционирующий пластинчатый комплекс.

Физиологическое разделение происходит и в обычных условиях жизнедеятельности клеток, во время непрямого деления.

Эпс и комплекс гольджи

ЭПС – это часть комплекса Гольджи? 

Однозначно нет. Эндоплазматическая сеть – это самостоятельная мембранная органелла, которая построена из системы замкнутых канальцев, цистерн, сформированных непрерывной мембраной. Основная функция – синтез белков, с помощью рибосом, размещенных на поверхности гранулярной ЭПС.

Существует ряд сходных признаков между ЭПС и аппаратом Гольджи:

  • Это внутриклеточные образования, отграниченные от цитоплазмы мембраной;
  • отделяют мембранные пузырьки, которые наполнены органическими продуктами синтеза;
  • вместе формируют единую синтезирующую систему;
  • в секретирующих клетках имеют наибольшие размеры и высокий уровень развития.

Чем образованы стенки эндоплазматической сети и комплекса Гольджи?

Стенки ЭПС и аппарата Гольджи представлены в виде однослойной мембраны. Эти органеллы вместе с лизосомами, пероксисомами и митохондриями объединены в группу мембранных органоидов.

Что происходит в комплексе Гольджи с гормонами и ферментами?

За синтез гормонов отвечает эндоплазматическая сеть, на поверхности ее мембраны идет производство гормональных веществ. В комплекс Гольджи поступают синтезированные гормоны, здесь они накапливаются, затем идет переработка и выведение их наружу. Поэтому в клетках эндокринных органов встречаются комплексы больших размеров (до 10 мкм).

Функции комплекса Гольджи

Протеолиз белковых веществ, что приводит к активации белков, так проинсулин переходит в инсулин.

Обеспечивает транспорт из клетки продуктов синтеза ЭПС.

Самой важной функцией комплекса Гольджи считают выведение из клетки продуктов синтеза, поэтому его еще называют транспортным аппаратом клетки.

Синтез полисахаридов, таких как пектин, гемицеллюлоза, которые входят в состав мембран растительных клеток, образование гликозаминогликанов, одного из составляющих межклеточной жидкости.

Читайте также:  Как правильно ополаскивать волосы яблочным уксусом: способы применения и лучшие рецепты

В цистернах пластинчатого комплекса идет созревание белковых веществ, необходимых для секреции, трансмембранных протеинов клеточной мембраны, ферментов лизосом и др. В процессе созревания белки постепенно перемещаются по отделам органоида, в которых завершается их формирование и происходит гликозилирование и фосфорилирование.

Формирование липоптротеидных веществ. Синтез и накопление слизистых веществ (муцина). Образование гликолипидов, которые входят в состав мембранного гликокаликса.

  • Передает белки в трех направлениях: к лизосомам (перенос контролируется ферментом – маннозой- 6-фосфат), к мембранам или внутриклеточной среде, и к межклеточному пространству.
  • Вместе с зернистой ЭПС образует лизосомы, путем слияния отпочковавшихся везикул с автолитическими ферментами.
  • Экзоцитозный перенос – везикула, подойдя к мембране, встраивается в нее и оставляет свое содержимое с наружной стороны клетки.

Сводная таблица функций комплекса Гольджи

Структурная единицаФункции
Цис-цистерна Захват синтезированных ЭПС белков, мембранных липидов
Срединные цистерны Посттрансляционные модификации связанные с переносом ацетилглюкозамина.
Транс-цистерна Завершается гликозилирование, присоединение галактозы и сиаловой кислоты, идет сортировка веществ для дальнейшего транспорта из клетки.
Пузырьки Отвечают за перенос липидов, белков в аппарат Гольджи и между цистернами, а также за выведение продуктов синтеза.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (34

Источник: https://animals-world.ru/kompleks-goldzhi/

Строение и функции комплекса Гольджи

В 1898 году итальянский учёный Камилло Гольджи обнаружил важную органеллу клетки, которая впоследствии была названа его именем. Строение и функции комплекса Гольджи важны для нормальной жизнедеятельности самой клетки и всего организма.
Комплекс Гольджи: это что за аппарат, как он функционирует, строение, его основные характеристики

Аппарат Гольджи – система мембран, напоминающих вогнутые стопки. Каждая стопка – своеобразная цистерна, мешочек, полость, образованная слиянием двух мембран. Это структурная единица органоида, которая называется диктиосомой. В одной органелле число диктиосом может варьировать от четырёх до семи.

Рис. 1. Сроение комплекса Гольджи.

Цистерны взаимодействуют между собой посредством системы трубочек и пузырьков. По структуре и функциональному назначению аппарат Гольджи делится на три отдела.

В каждом отделе находятся определённые ферменты, которые участвуют в модификации, попавших в органеллу веществ. Процесс начинается с цис-отдела.

Краткое описание каждого отдела представлено в таблице “Строение и функции комплекса Гольджи в клетке”.

Отдел Ферменты Происходящие процессы
Цис-отдел, расположенный около ядра Фосфогликозидаза Осуществляется фосфорилирование белков
Медиальный или срединный состоит из нескольких цистерн – Манназидаза;
– N-ацетилглюкозаминтрансфераза
Сортировка и модификация веществ
Транс-отдел – конечный отдел, удалённый от ядра и близко расположенный к клеточной мембране – плазмалемме – Пептидаза;
– трансфераза
Синтез полисахаридов, образование трёх групп белков – секреторных, регенерационных, лизосомальных, выход сформировавшихся пузырьков

В животной клетке комплекс Гольджи расположен ближе к ядру и часто соприкасается с шероховатой эндоплазматической сетью (ЭПС). В растительных клетках цистерны рассеяны по цитоплазме.

Органоид выполняет три важных функции:

  • перенос и преобразование белков;
  • формирование и модификация полисахаридов и липидов;
  • производство лизосом.

Работа комплекса Гольджи не до конца понятна биологам. Главная функция органеллы – синтез секретов, которые в дальнейшем транспортируются наружу.

Большинство секретов имеют белковое происхождение, поэтому комплекс Гольджи перерабатывает первичные, незрелые белки, отделившиеся от ЭПС, в готовые секреты.

Механизм этого преображения и особенности процесс транспортировки белков через все отделы до конца не ясны.

Аппарат Гольджи производит гликолипиды – сложные соединения, образованные углеводами и жирами. Основу веществ составляют полисахариды, к которым прикрепляются остатки жирных кислот. Гликолипиды входят в состав нервных тканей и клеточных мембран.

Рис. 2. Гликолипиды.

Третья важная функция – производство лизосом. Они также «изготовляются» из белков ЭПС. Аппарат Гольджи формирует первичные лизосомы – органеллы, напоминающие пузырёк или везикулу.

Снаружи лизосома ограничена тонкой мембраной, внутри находятся ферменты, расщепляющие органические вещества, которые поступают снаружи или производятся клеткой (продукты жизнедеятельности).

Отделившиеся от комплекса Гольджи первичные лизосомы сливаются в цитоплазме с твёрдыми или жидкими веществами, превращаясь во вторичные лизосомы, которые выполняют функцию переваривания.

Рис. 3. Процесс образования лизосом.

Комплекс Гольджи наиболее развит в клетках, выделяющих различные секреты.

Аппарат Гольджи – важная органелла растительных и животных клеток. Она состоит из мембран, образующих полости и сложенных стопкой.

Через полости комплекса Гольджи проходят белки, жиры, липиды, из которых образуются сложные соединения, участвующие в жизнедеятельности клетки и организма в целом.

Аппарат Гольджи производит «строительный» материал из углеводов и липидов, секреты, ферменты, лизосомы.

Средняя оценка: 4.6. Всего получено оценок: 158.

Источник: https://obrazovaka.ru/biologiya/kompleks-goldzhi-funkcii-stroenie-tablica.html

Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи)

  • Что такое аппарат Гольджи
  • Строение аппарата Гольджи
  • Функции комплекса Гольджи
  • Аппарату Гольджи (видео)
  • Что такое аппарат Гольджи

    Аппарат Гольджи, он же комплекс Гольджи, представляет собой один из важнейших компонентов в строении клетки. Эта клеточная органелла, названая в честь итальянского биолога Камилло Гольджи, который ее открыл в 1898 году, она имеет вид комплекса полостей, ограниченных одиночными мембранами. По сути, аппарат Гольджи это мембранная структура эукариотической клетки.

    Строение аппарата Гольджи

    Если мы посмотрим на аппарат Гольджи в электронный микроскоп, то увидим него нечто напоминающее стопку наложенных друг на друга мешочков, около которых находится множество пузырьков.

    В середине каждого подобного мешка находится узкий канал, который расширяется на концах в так званые цистерны. От них в свою очередь отпочковываются пузырьки.

    Вокруг центральной стопки образуется система связанных между собой трубочек.

    Внешняя сторона аппарат Гольджи имеет немного выпуклую форму, там наши стопки образуют новые цистерны путем слияния пузырьков отпочковывающихся от гладкой эндоплазматической сети.

    С внутренней стороны аппарата цистерны завершают свое созревание и также распадаются вновь на пузырьки.

    Подобным образом происходит перемещение цистерн (мешочков, стопок) от наружной стороны органеллы к внутренней.

    Также часть комплекса Гольджи, которая располагается ближе к ядру клетки, называется «цис», а часть, которая находится ближе к мембране, называется «транс».

    Так выглядит аппарат Гольджи на рисунке.

    Функции комплекса Гольджи

    Роль аппарата Гольджи в жизни клетки разнообразна, в основном она сводится к модификации и перераспределению синтезирующих веществ и также их выведению за пределы клетки, образованию лизосом и построению цитоплазматической мембраны.

    Весьма высока активность аппарата Гольджи в секреторных клетках. Белки, которые поступающие из эндоплазматической сети концентрируются в аппарате Гольджи, затем в пузырьках Гольджи переносятся к мембране.

    В клетках растений при формировании клеточной стенки именно Гольджи секретирует углеводы, которые служат матриксом для нее. При помощи микротрубочек отпочковавшиеся пузырьки Гольджи перемещаются и их мембраны сливаются с цитоплазматической мембраной, а содержимое включается в клеточную стенку.

    Комплекс Гольджи бокаловидных клеток (они находятся в толще эпителия слизистой оболочки кишечника и дыхательных путей) секретирует гликопротеин муцин, он образует слизь.

    А в клетках кишечника именно аппарат Гольджи выполняет важную функцию по перемещению липидов. Происходит это таким образом: жирные кислоты и глицерол попадают в клетки, затем в эндоплазматической сети происходит синтез своих липидов, большая часть их которых покрывается белками и при помощи Гольджи транспортируется к клеточной мембране, пройдя через которую липиды окажутся в лимфе.

    Также благодаря аппарату Гольджи происходит формирование лизосом, на которых более детально остановимся в будущей статье.

    Аппарат Гольджи (видео)

    • И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.
    • Эта статья доступна на английском языке – Golgi Apparatus (Golgi Complex).

    Источник: https://www.poznavayka.org/biologiya/apparat-goldzhi-kompleks-goldzhi/

    Понятие, история открытия, структура и роль комплекса Гольджи

    • Что такое комплекс Гольджи?
    • История открытия
    • Строение
    • Функции

    Аппарат Гольджи, также называемый комплексом Гольджи — органелла встречающаяся, как в клетках растений, так и животных, и обычно состоит из совокупности чашеобразных отделов с мембраной, называемых цистернами, которые выглядят как стопка сдутых воздушных шаров.

    Однако у некоторых одноклеточных жгутиковых имеется 60 цистерн, формирующих аппарат Гольджи. Точно так же количество стопок комплекса Гольджи в клетке изменяется в зависимости от ее функций. Клетки животных, как правило, содержат от 10 до 20 стопок на одну клетку, объединенных в один комплекс трубчатыми соединениями между цистернами. Аппарат Гольджи обычно расположен близко к ядру клетки.

    История открытия

    Из-за относительно больших размеров комплекс Гольджи был одной из первых наблюдаемых органелл в клетках.

    В 1897 году итальянский врач по имени Камилло Гольджи, изучающий нервную систему, использовал новую технологию окрашивания, которую сам же разработал (и которая актуальна в наши дни).

    Благодаря новому методу, ученый смог разглядеть клеточную структуру и назвал ее внутренним ретикулярным аппаратом.

    Вскоре после того, как он публично объявил о своем открытии в 1898 году, структура была названа в его честь, становясь универсально известной как аппарат Гольджи.

    Тем не менее, многие ученые того времени не верили, что Гольджи наблюдал настоящую органеллу клетки, и списывали открытие ученного на визуальное искажение, вызванное окрашиванием.

    Изобретение электронного микроскопа в двадцатом веке окончательно подтвердило, что аппарат Гольджи является клеточной органеллой.

    Строение

    У большинства эукариот аппарат Гольджи формируется из стопок мешочков, состоящих из двух основных отделов: цис-отдела и транс-отдела. Цис-отдел представляет собой комплекс сплюснутых мембранных дисков, известных как цистерны, происходящие из везикулярных кластеров, которые устремляются из эндоплазматического ретикулума.

    Клетки млекопитающих обычно содержат от 40 до 100 стопок. Как правило, от в каждая стопка включает от 4 до 8 цистерн. Однако у некоторых протистов наблюдается около 60 цистерн.

    Читайте также:  Диета после инфаркта миокарда: вкусное и полезное меню

    Этот набор цистерн разбит на цис, медиальные и транс-отделы.

    Транс-отдел представляет собой конечную цистернальную структуру, из которой белки упаковываются в везикулы, предназначенные для лизосом, секреторных везикул или клеточной поверхности.

    Функции

    Аппарат Гольджи часто считается отделом распределения и доставки химических веществ клетки.

    Он модифицирует белки и липиды (жиры), которые продуцируются в эндоплазматическом ретикулуме, и готовит их для экспорта за пределы клетки или для транспортировки в другие места внутри клетки.

    Белки и липиды, построенные в гладком и шероховатом эндоплазматическом ретикулуме, укладываются в крошечные пузырьковые везикулы, которые движутся через цитоплазму, пока не достигнут комплекса Гольджи.

    Везикулы сливаются с мембранами Гольджи и высвобождают, содержащиеся внутри молекулы в органеллу.

    Оказавшись внутри, соединения дополнительно обрабатываются с помощью аппарата Гольджи, а затем направляются в везикуле к месту назначения внутри или вне клетки.

    Экспортируемые продукты представляют собой секреции белков или гликопротеинов, которые являются частью функции клетки в организме. Другие вещества возвращаются в эндоплазматический ретикулум или могут созревать, чтобы впоследствии стать лизосомами.

    Модификации молекул, которые осуществляются в комплексе Гольджи, происходят упорядоченным образом.

    Каждая цистерна имеет два основных отдела: цис-отдел — это конец органеллы, где вещества поступают из эндоплазматического ретикулума для обработки, а также транс-отдел, где они выходят в форме меньших отдельных везикул.

    Следовательно, цис-отдел расположен вблизи эндоплазматического ретикулума, откуда поступает большая часть веществ, а транс-отдел расположен вблизи плазматической мембраны клетки, куда отправляются многие из веществ, модифицирующиеся в аппарате Гольджи.

    Химический состав каждого отдела, а также ферменты, содержащиеся в люменах (внутренних открытых пространствах цистерн) между отделами, являются отличительными.

    Белки, углеводы, фосфолипиды и другие молекулы, образующиеся в эндоплазматическом ретикулуме, переносятся на аппарат Гольджи, чтобы подвергнутся биохимическому модифицированию при переходе от цис к транс-отделам комплекса.

    Ферменты, присутствующие в люмене Гольджи, модифицируют углеводную часть гликопротеинов путем добавления или вычитания отдельных мономеров сахара. Кроме того, аппарат Гольджи сам по себе производит самые разнообразные макромолекулы, включая полисахариды.

    Комплекс Гольджи в ​​растительных клетках продуцирует пектины и другие полисахариды, необходимые для структуры растений и обмена веществ. Продукты, экспортируемые аппаратом Гольджи через транс-отдел, в конечном итоге сливаются с плазматической мембраной клетки.

    Среди наиболее важных функций комплекса — сортировка большого количества макромолекул, продуцируемых клеткой, и их транспортировка в необходимые пункты назначения.

    Специализированные молекулярные идентификационные метки или метки, такие как фосфатные группы, добавляются ферментами Гольджи, чтобы помочь в этом процессе сортировки.

    Источник: https://NatWorld.info/raznoe-o-prirode/ponjatie-istorija-otkrytija-struktura-i-rol-kompleksa-goldzhi

    Аппарат Гольджи — это… Что такое Аппарат Гольджи?

    Аппарат Гольджи и другие мембранные органеллы эукариотической клетки

    Аппара́т (ко́мплекс) Го́льджи — мембранная структура эукариотической клетки, органелла, в основном предназначенная для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме. Аппарат Гольджи был назван так в честь итальянского учёного Камилло Гольджи, впервые обнаружившего его в 1897 году.[1]

    Строение

    Комплекс Гольджи представляет собой стопку дискообразных мембранных мешочков (цистерн), несколько расширенных ближе к краям, и связанную с ними систему пузырьков Гольджи. В растительных клетках обнаруживается ряд отдельных стопок (диктиосомы), в животных клетках часто содержится одна большая или несколько соединённых трубками стопок.

    В Комплексе Гольджи выделяют 3 отдела цистерн, окружённых мембранными пузырьками:

    1. Цис-отдел (ближний к ядру);
    2. Медиальный отдел;
    3. Транс-отдел (самый отдалённый от ядра).

    Эти отделы различаются между собой набором ферментов. В цис-отделе первую цистерну называют «цистерной спасения», так как с её помощью рецепторы, поступающие из промежуточной эндоплазматической сети, возвращаются обратно.

    Фермент цис-отдела: фосфогликозидаза (присоединяет фосфат к углеводу — манназе). В медиальном отделе находится 2 фермента: манназидаза (отщепляет манназу) и N-ацетилглюкозаминтрансфераза (присоединяет определенные углеводы — гликозамины).

    В транс-отделе ферменты: пептидаза (осуществляет протеолиз) и трансфераза (осуществляет переброс химических групп).

    Функции

    1. Сегрегация белков на 3 потока:
      • лизосомальный — гликозилированные белки (с маннозой) поступают в цис-отдел комплекса Гольджи, некоторые из них фосфорилируются, образуется маркёр лизосомальных ферментов — манноза-6-фосфат. В дальнейшем эти фосфорилированные белки не будут подвергаться модификации, а попадут в лизосомы.
      • конститутивный экзоцитоз (конститутивная секреция). В этот поток включаются белки и липиды, которые становятся компонентами поверхностного аппарата клетки, в том числе гликокаликса, или же они могут входить в состав внеклеточного матрикса.
      • Индуцируемая секреция — сюда попадают белки, которые функционируют за пределами клетки, поверхностного аппарата клетки, во внутренней среде организма. Характерен для секреторных клеток.
    2. Формирование слизистых секретов — гликозамингликанов (мукополисахаридов)
    3. Формирование углеводных компонентов гликокаликса — в основном, гликолипидов.
    4. Сульфатирование углеводных и белковых компонентов гликопротеидов и гликолипидов
    5. Частичный протеолиз белков — иногда за счет этого неактивный белок переходит в активный (проинсулин превращается в инсулин).

    Транспорт веществ из эндоплазматической сети

    Аппарат Гольджи асимметричен — цистерны, располагающиеся ближе к ядру клетки (цис-Гольджи) содержат наименее зрелые белки, к этим цистернам непрерывно присоединяются мембранные пузырьки — везикулы, отпочковывающиеся от гранулярного эндоплазматического ретикулума (ЭПР), на мембранах которого и происходит синтез белков рибосомами.

    Перемещение белков из эндоплазматической сети (ЭПС) в аппарат Гольджи происходит неизбирательно, однако не полностью или неправильно свернутые белки остаются при этом в ЭПС.

    Возвращение белков из аппарата Гольджи в ЭПС требует наличия специфической сигнальной последовательности (лизин-аспарагин-глутамин-лейцин) и происходит благодаря связыванию этих белков с мембранными рецепторами в цис-Гольджи.

    Модификация белков в аппарате Гольджи

    В цистернах аппарата Гольджи созревают белки предназначенные для секреции, трансмембранные белки плазматической мембраны, белки лизосом и т. д.

    Созревающие белки последовательно перемещаются по цистернам в органеллы, в которых происходят их модификации — гликозилирование и фосфорилирование. При О-гликозилировании к белкам присоединяются сложные сахара через атом кислорода.

    При фосфорилировании происходит присоединение к белкам остатка ортофосфорной кислоты.

    Разные цистерны аппарата Гольджи содержат разные резидентные каталитические ферменты и, следовательно, с созревающими белками в них последовательно происходят разные процессы.

    Понятно, что такой ступенчатый процесс должен как-то контролироваться.

    Действительно, созревающие белки «маркируются» специальными полисахаридными остатками (преимущественно маннозными), по-видимому, играющими роль своеобразного «знака качества».

    Не до конца понятно, каким образом созревающие белки перемещаются по цистернам аппарата Гольджи, в то время как резидентные белки остаются в большей или меньшей степени ассоциированы с одной цистерной. Существуют две взаимонеисключающие гипотезы, объясняющие этот механизм:

    • согласно первой, транспорт белков осуществляется при помощи таких же механизмов везикулярного транспорта, как и путь транспорта из ЭПР, причём резидентные белки не включаются в отпочковывающуюся везикулу;
    • согласно второй, происходит непрерывное передвижение (созревание) самих цистерн, их сборка из пузырьков с одного конца и разборка с другого конца органеллы, а резидентные белки перемещаются ретроградно (в обратном направлении) при помощи везикулярного транспорта.

    Транспорт белков из аппарата Гольджи

    В конце концов от транс-Гольджи отпочковываются пузырьки, содержащие полностью зрелые белки. Главная функция аппарата Гольджи — сортировка проходящих через него белков. В аппарате Гольджи происходит формирование «трехнаправленного белкового потока»:

    • созревание и транспорт белков плазматической мембраны;
    • созревание и транспорт секретов;
    • созревание и транспорт ферментов лизосом.

    С помощью везикулярного транспорта прошедшие через аппарат Гольджи белки доставляются «по адресу» в зависимости от полученных ими в аппарате Гольджи «меток».

    Механизмы этого процесса также не до конца понятны.

    Известно, что транспорт белков из аппарата Гольджи требует участия специфических мембранных рецепторов, которые опознают «груз» и обеспечивают избирательную стыковку пузырька с той или иной органеллой.

    Образование лизосом

    Все гидролитические ферменты лизосом проходят через аппарат Гольджи, где они получают «метку» в виде специфического сахара — маннозо-6-фосфата (М6Ф)- в составе своего олигосахарида. Присоединение этой метки происходит при участии двух ферментов.

    Фермент N-ацетилглюкозаминфосфотрансфераза специфически опознает лизосомальные гидролазы по деталям их третичной структуры и присоединяет N-ацетилглюкозаминфосфат к шестому атому нескольких маннозных остатков олигосахарида гидролазы. Второй фермент — фосфогликозидаза — отщепляет N-ацетилглюкозамин, создавая М6Ф-метку.

    Затем эта метка опознается белком-рецептором М6Ф, с его помощью гидролазы упаковываются в везикулы и доставляются в лизосомы. Там, в кислой среде, фосфат отщепляется от зрелой гидролазы.

    При нарушении работы N-ацетилглюкозаминфосфотрансферазы из-за мутаций или при генетических дефектах рецептора М6Ф все ферменты лизосом «по умолчанию» доставляются к наружной мембране и секретируются во внеклеточную среду. Выяснилось, что в норме некоторое количество рецепторов М6Ф также попадают на наружную мембрану. Они возвращают случайно попавшие во внешнюю среду ферменты лизосом внутрь клетки в процессе эндоцитоза.

    Транспорт белков на наружную мембрану

    Как правило, ещё в ходе синтеза белки наружной мембраны встраиваются своими гидрофобными участками в мембрану эндоплазматической сети.

    Затем в составе мембраны везикул они доставляются в аппарат Гольджи, а оттуда — к поверхности клетки.

    При слиянии везикулы с плазмалеммой такие белки остаются в ее составе, а не выделяются во внешнюю среду, как те белки, что находились в полости везикулы.

    Секреция

    Практически все секретируемые клеткой вещества (как белковой, так и небелковой природы) проходят через аппарат Гольджи и там упаковываются в секреторные пузырьки. Так, у растений при участии диктиосом секретируется материал клеточной стенки.

    Ссылки

    Molecular Biology Of The Cell, 4е издание, 2002 г. — учебник по молекулярной биологии на английском языке

    Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/151337

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector