Какво прави комплексът Голджи в клетката. Апарат на Голджи. Структура. Функции. Комплекс Голджи: описание

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

В животинските клетки най-често има един голям комплекс на Голджи, в растителните клетки има няколко по-малки стека, които се наричат диктиозоми.

Според структурата си апаратът на Голджи е купчина мембранни дискове (с кухини вътре). Всеки такъв диск се нарича резервоар. Всяко казанче се разширява към краищата. В допълнение към дисковете, апаратът включва и везикуларни везикули, свързани с тях, както и (вероятно) заобикаляща мембранна мрежа, която свързва отделните цистерни заедно.

Страната на Голджи, обърната към ядрото, се нарича цис секция. Страната, обърната към плазмалемата, е напречното сечение. Също така разграничете средния отдел. 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 като на конвейер през резервоарите, 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 белези (под формата на олигозахариди), които „информират“ комплекса на 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 тук е обозначен със зелен овал. Розов елемент, прикрепен към него, показва въглехидрат, свързан с протеин. Всъщност не се транспортира и модифицира протеин, а гликопротеин (въглехидрат + протеин).

Изграждането 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, постъпващи 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 в протозоите той е представен от няколко отделни по-малки купчини (диктиозоми).

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

С външната, донякъде изпъкнала страна на стека, се образуват нови цистерни 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 (купчините) на Голджи се движат отвън навътре.

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

По-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, след което се прехвърлят към мембраната във везикулите на Голджи. Ензимите се секретират от клетката чрез обратна пиноцитоза.

Олигозахаридните вериги са прикрепени към протеините, влизащи в Golgi. 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 транспортират от микротубули. Техните мембрани се сливат с цитоплазмената мембрана и съдържанието се включва в клетъчната стена.

Комплексът на Голджи от гоблетни клетки (разположен в дебелината на 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. При гладкия ER се осъществява синтезът на неговите липиди. Повечето от тях са покрити с протеини и се транспортират през Голджи до клетъчната мембрана. След преминаване през него липидите са в лимфата.

Важна функция е образуването на лизозоми.

Комплекс Голджие мембранна структура, присъща на всяка еукариотна клетка.

Апаратът на Голджи е представен от сплескани резервоари (или торби), събрани в стек. 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 по периферията често образуват разширения или ампули, от които излизат мехурчета. Пакети от плоски цистерни, средно около 5-10, образуват диктиозома. В допълнение към цистерните в комплекса на Голджи присъстват транспортни и секреторни везикули. В диктиозомата се разграничават две повърхности в съответствие с посоката на кривината на извитите повърхности на цистерните. 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 пренасят протеинови молекули в диктиозомата за узряване и образуване в мембраната. Противоположната трансповърхност на диктиозомата е вдлъбната. Той е обърнат към плазмолемата и се нарича зрял, тъй като секреторните везикули са изплетени от мембраните му, съдържащи секретирани 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 екскретират извън клетката чрез екзоцитоза. Най-важните функции на комплекса Голджи за клетката са също обновяването на клетъчните мембрани, включително участъци от плазмолемата, както и заместването на дефекти в плазмолемата 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 да се прецени степента на тяхното развитие в клетката чрез активността на хистохимичната реакция към киселата фосфатаза, ключовият лизозомален ензим. При електронна микроскопия лизозомите се определят като везикули, ограничени от хиалоплазмата с мембрана. 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 диспергирано съдържание, което представлява набор от хидролитични ензими. Около 40 ензима (протеази, нуклеази, гликозидази, фосфорилази, сулфатази) са идентифицирани в лизозомите, чийто оптимален начин на действие е предназначен за кисела среда (pH 5). Лизозомните мембрани съдържат специални протеини-носители за транспортиране от лизозомата към хиалоплазмата на продукти от хидролитично разцепване - аминокиселини, захари и нуклеотиди. Мембраната на лизозомата е устойчива на хидролитични ензими.

Вторичните лизозоми се образуват от сливането на първични лизозоми с ендоцитни или пиноцитни вакуоли. С други думи, вторичните лизозоми са вътреклетъчни храносмилателни вакуоли, чиито ензими се доставят от първични лизозоми, а материалът за смилане се доставя от ендоцитни (пиноцитни) вакуоли. Структурата на вторичните лизозоми е много разнообразна и се променя в процеса на хидролитично разцепване на съдържанието. Лизозомните ензими разграждат биологичните вещества, които са влезли в клетката, което води до образуването на мономери, които се транспортират през лизозомната мембрана до хиалоплазмата, където се използват или включват в различни синтетични и метаболитни реакции.

Ако собствените структури на клетката (стареещи органели, включвания и др.) взаимодействат с първичните лизозоми и претърпят хидролитично разцепване от техните ензими, се образува автофагозома. Автофагоцитозата е естествен процес в живота на клетката и играе важна 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 изолират от клетката чрез екзоцитоза. Те имат уплътнено съдържание, често има вторично структуриране на неразградени 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 зоната на транс-мрежата на Голджи (поради специфични рецепторни мембранни протеини, които разпознават сигналните зони 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 везикули)

3. В секреторни гранули

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

1. С храносмилането на макромолекулите (пълно)

С частично цепене

3. Без промяна в хода на транспорта

Процесът на транспортиране и последващо разграждане на веществата 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 по клетъчната периферия. pH на средата 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

Този смилателен лиганд (периферна ендозома + перинуклеарна ендозома) е мултивезикуларно тяло.

Лизозоми

1. Фаголизозома- образува се от сливането на късна ендозома или лизозома с фагозома. Процесът на разграждане 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 от сливането на ранни и късни ендозоми.

4. Остатъчни телае неразграден материал. Най-известният компонент от този тип са липофусцинови гранули - везикули диам. 0,3 - 3 микрона, съдържащи пигмента липофусцин.

цитоскелет- това е 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 спирално положени нишки (те се наричат протофиламенти) с дебелина 5 nm. Тези нишки се образуват от димери и тубулин. Това е лабилна система, при която единият край (обозначен с “__”) е фиксиран, а другият (“+”) е свободен и участва в процеса на деполимеризация.

микротубулиса свързани с редица протеини, наричани общо MAP - те свързват микротубулите с други елементи на цитоскелета и органелите. Кинезин - (стъпката на неговото движение по повърхността на микротубула е 8 nm).

органела

ориз. микротубула

Микрофиламенти- това са две преплетени нишки на F-актин, съставен от g-актин. Диаметърът им е 6 nm. Микрофиламентите са полярни; прикрепването на g-актин става в (“+”) края. Те образуват клъстери

по периферията на клетката и се свързват с плазмената мембрана чрез междинни протеини (-актин, винкулин, талин).

функция: 1. Промяна в цитозола (преход на зола в гела и обратно).

2. Ендоцитоза и екзоцитоза.

3. Подвижност 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 вътреклетъчно скеле, което осигурява еластичността на клетката и правилното разположение на компонентите на цитоплазмата. Междинните нишки са изградени от нишковидни протеинови молекули, сплетени заедно като въже.

Функции: 1. Структурни

2. Участие в образуването на роговото вещество

3. Поддържане на формата, 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 ДЕЙНОСТ НА КЛЕТКАТА”

Ядрое основната част от клетката, която кодира информация за структурата и функцията на органа. Тази информация е вградена в генетичния материал, ДНК, който е в комплекс с основните протеини (хистони) на DNP. С няколко изключения (митохондриите), ДНК се намира изключително в ядрото. ДНК е способна да се репликира, като по този начин осигурява трансфера 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 клетъчни ядра на тялото съдържат едни и същи гени, някои клетки са различни по своята структура, функция и естество 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 иРНК. 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 протеини, които влизат в перинуклеарните цистерни. От страна на цитоплазмата той 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 плочаДебелина 80-300 nm, участва в организацията на ядрената обвивка и перинуклеарния хроматин, съдържа протеини от междинни нишки - 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 импорт (входен билет към ядрото).Диаметърът на ядрената пора може да увеличи диаметъра на канала на порите и да осигури трансфера на големи макромолекули ( ДНК-РНК - полимераза) в ядрото.

ядрено времесе състои от 2 успоредни пръстена, по един от всяка повърхност на кариолемата. Пръстен с диаметър 80 nm, образуват се от 8 протеинови гранули, от всяка гранула до центъра се простира нишка (5 nm), която образува преграда (диафрагма). В центъра е централната гранула. Комбинацията 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 по него се движат малки водоразтворими молекули и йони.

Функции на ядрената пора: 1. Селективен транспорт;

2. Активен трансфер към ядрото на протеини с последователност, характерна за протеините на ядрената локализация;

3. Трансфер на рибозомни субединици в цитоплазмата с промяна в конформацията на порестия комплекс.

вътрешна ядрена мембрана- гладка и свързана с помощта на интегрални протеини с ядрената пластина, която представлява слой с дебелина 80-300 nm. Тази плоча 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 със специфични места за 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 основните му 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

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 приема новосинтезирани протеини и липиди от ER, ковалентно ги модифицира и след това сортира реакционните продукти според тяхното предназначение (фиг. 1 gg)…

апарат на Голджи

2.3. Апарат на Голджи: молекулярен механизъм на функциониране

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

Пикочо-половия апарат

1.Уринарна апаратура

Пикочно-половата система се състои от пикочните органи, които осигуряват образуването и отделянето на урина от тялото и гениталните органи, които изпълняват репродуктивната функция. Те са функционално несвързани...

Характеристики на структурата на птиците

Храносмилателен апарат

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

Характеристики на структурата 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 - пеещ ларинкс; незначителен размер и позиция на белите дробове ...

Характеристики на структурата на птиците

пикочен апарат

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

Тазът, пикочният мехур, уретрата отсъстват при птиците ...

Характеристики на структурата 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 зародишни 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 съответния обект (фиксираща точка), тя трябва да се завърти. За движенията на очната ябълка има окуломоторна апаратура ...

Фотодинамичен ефект и фотодинамична терапия

10. Апарат на Голджи и ендоплазмен ретикулум

Хидрофобни 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 Устен апарат

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

Апаратът на Голджи е едномембранна, микроскопична органела на еукариотна клетка, която е предназначена да завърши процесите на клетъчен синтез и осигурява отстраняването на образуваните вещества.

Изследването на структурните компоненти на комплекса Голджи започва през 1898 г. от италианския хистолог Камило Голджи и органелата е кръстена на него. Изследването на органоида се проведе за първи път като част от нервна клетка.

Структурата на комплекса Голджи

Ламеларният комплекс (апарат на Голджи) има три части:

Цис-цистерна- намира се близо до ядрото, постоянно взаимодейства с гранулирания ендоплазмен ретикулум;
медиална цистернаили междинна част;
транс резервоар- отдалечен от ядрото, дава тръбести разклонения, образуващи транс-Голджи мрежа.

Ламеларният комплекс в клетки от различно естество и дори на различни етапи на диференциация на една клетка понякога има отличителни структурни характеристики.

Характеристики на апарата на Голджи

Прилича на стек, който се състои от три до осем резервоара с дебелина около 25 nm, те са сплескани в централната част и се разширяват към периферията, наподобявайки купчина обърнати плочи. Повърхностите на резервоарите се прилепват много плътно една към друга. Малки ципести везикули пъпчат от периферната част.

Човешките клетки имат един, рядко няколко стека, а растителните клетки могат да съдържат няколко такива образувания. Колекцията от цистерни (една купчина) заедно с везикулите около нея се нарича диктиозома. Няколко диктиозоми могат да комуникират помежду си, за да образуват мрежа.

Полярност– наличие на цис-страна, насочена към ER и ядрото, където се сливат везикулите, и транс-страна, насочена към клетъчната мембрана (тази характеристика се вижда добре в клетките на секретиращите органи).

Асиметрия- страната, разположена по-близо до клетъчното ядро (проксимален полюс), съдържа "незрели" протеини, везикулите, отделени от EPS, са постоянно прикрепени към него, транс-страната (дистален, зрял полюс) съдържа вече модифицирани протеини.

Когато ламеларният комплекс се разруши от чужди агенти, апаратът на Голджи се разделя на отделни части, но основните му функции се запазват. След възобновяване на системата от микротубули, които са били произволно разпръснати в цитоплазмата, частите на апарата се сглобяват и отново се превръщат в нормално функциониращ ламеларен комплекс. Физиологичното разделяне се случва и при нормални условия на клетъчна активност, по време на непряко делене.

ER и комплекс Голджи

Спешното отделение част от комплекса на Голджи ли е?

Определено не. Ендоплазменият ретикулум е самостоятелна мембранна органела, която е изградена от система от затворени тубули, цистерни, образувани от непрекъсната мембрана. Основната функция е синтеза на протеини, с помощта на рибозоми, разположени на повърхността на гранулирания ER.

Има редица подобни характеристики между EPS и апарата на Голджи:

Това са вътреклетъчни образувания, ограничени от цитоплазмата с мембрана;
отделни мембранни везикули, които са пълни с продукти на органичния синтез;
заедно образуват единна синтезираща система;
в секретиращите клетки те са най-големи и имат високо ниво на развитие.

От какво се образуват стените на ендоплазмения ретикулум и комплекса на Голджи?

Стените на EPS и апарата на Голджи са представени под формата на еднослойна мембрана. Тези органели, заедно с лизозоми, пероксизоми и митохондрии, са обединени в група мембранни органели.

Какво се случва в комплекса на Голджи с хормоните и ензимите?

Ендоплазменият ретикулум е отговорен за синтеза на хормони, на повърхността на мембраната му се произвеждат хормонални вещества. Синтезираните хормони влизат в комплекса на Голджи, тук се натрупват, след което се обработват и извеждат. Следователно в клетките на ендокринните органи има комплекси с големи размери (до 10 микрона).

Функции на комплекса Голджи

Протеолизапротеинови вещества, което води до активиране на протеини, така че проинсулинът преминава в инсулин.

Осигурява транспорт на продуктите от синтеза на EPS от клетката.

Най-важната функция на комплекса Голджи се счита за отстраняване на продуктите на синтеза от клетката, поради което се нарича още транспортен апарат на клетката.

Синтез на полизахариди, като пектин, хемицелулоза, които са част от мембраните на растителните клетки, образуването на гликозаминогликани, един от компонентите на междуклетъчната течност.

В резервоарите на ламеларния комплекс отива узряване на протеининеобходими за секреция, трансмембранни протеини на клетъчната мембрана, ензими на лизозоми и др. В процеса на узряване протеините постепенно се движат през участъците на органоида, в които тяхното образуване е завършено и настъпват гликозилиране и фосфорилиране.

Образуване на липопротеинови вещества. Синтез и натрупване на слузни вещества (муцин). Образуването на гликолипиди, които са част от мембранния гликокаликс.

Пренася протеини в три посоки: към лизозомите (трансферът се контролира от ензима маноза-6-фосфат), към мембраните или вътреклетъчната среда и към междуклетъчното пространство.

Заедно с гранулиран EPS образува лизозоми, чрез сливане на пъпкуващи везикули с автолитични ензими.

екзоцитотичен трансфер- везикулата, приближила се до мембраната, се вгражда в нея и оставя съдържанието си от външната страна на клетката.

Обобщена таблица на функциите на комплекса Голджи

Структурна единица	Функции
Цис-цистерна	Улавяне на синтезирани EPS протеини, мембранни липиди
Средни резервоари	Посттранслационни модификации, свързани с трансфера на ацетилглюкозамин.
транс резервоар	Гликозилирането е завършено, добавянето на галактоза и сиалова киселина, веществата се сортират за по-нататъшен транспорт извън клетката.
мехурчета	Те са отговорни за прехвърлянето на липиди и протеини към апарата на Голджи и между резервоарите, както и за отстраняването на продуктите на синтеза.

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

Беше възможно да се проучи подробно структурата на комплекса Голджи много по-късно с помощта на електронен микроскоп.

АГе купчина сплескани "резервоари" с разширени ръбове. С тях е свързана система от малки едномембранни везикули (везикули на Голджи). Всеки стек обикновено се състои от 4-6 "резервоара", представлява структурна и функционална единица на апарата на Голджи и се нарича диктиозома. Броят на диктиозомите в една клетка варира от една до няколкостотин.

Апаратът на Голджи обикновено се намира близо до клетъчното ядро, близо до EPS (в животинските клетки често близо до клетъчния център).

Комплекс Голджи

Отляво - в клетката, сред другите органели.

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

Всички вещества, синтезирани на EPS мембранипрехвърлено към комплекс Голджив мембранни везикули, които изпъкват от спешното отделение и след това се сливат с комплекса на Голджи. Пристигналите органични вещества от EPS претърпяват допълнителни биохимични трансформации, натрупват се, опаковат се в мембранни везикулии се доставят до онези места в клетката, където са необходими. Те участват в изграждането клетъчната мембранаили се открояват ( се секретират) от клетката.

Функции на апарата на Голджи:

1 Участие в натрупването на продуктите, синтезирани в ендоплазмения ретикулум, в тяхното химично пренареждане и узряване. В резервоарите на комплекса Голджи полизахаридите се синтезират и комплексират с протеинови молекули.

2) Секреторна - образуване на готови секреторни продукти, които се отделят извън клетката чрез екзоцитоза.

3) Обновяване на клетъчните мембрани, включително участъци от плазмолемата, както и заместване на дефекти в плазмолемата по време на секреторната активност на клетката.

4) Място на образуване на лизозоми.

5) Пренос на вещества

Лизозоми

Лизозомата е открита през 1949 г. от K. de Duve (Нобелова награда за 1974 г.).

Лизозоми- едномембранни органели. Те са малки мехурчета (диаметър от 0,2 до 0,8 микрона), съдържащи набор от хидролитични ензими - хидролази. Една лизозома може да съдържа от 20 до 60 различни вида хидролитични ензими (протеинази, нуклеази, глюкозидази, фосфатази, липази и др.), които разграждат различни биополимери. Разграждането на веществата от ензими се нарича лизис (лизис-разпад).

Лизозомните ензими се синтезират върху грубия ER, преминават към апарата на Голджи, където се модифицират и опаковат в мембранни везикули, които след отделяне от апарата на Голджи се превръщат в собствени лизозоми. (Лизозомите понякога се наричат "стомаси" на клетката)

Лизозома - Мембранна везикула, съдържаща хидролитични ензими

Функции на лизозомите:

1. Разцепване на вещества, абсорбирани в резултат на фагоцитоза и пиноцитоза. Биополимерите се разграждат на мономери, които влизат в клетката и се използват за нейните нужди. Например, те могат да бъдат използвани за синтезиране на нови органични вещества или могат да бъдат допълнително разградени за енергия.

2. Унищожаване на стари, повредени, излишни органели. Разрушаването на органелите може да настъпи и при гладуване на клетката.

3. Извършете автолиза (самоунищожение) на клетката (втечняване на тъканите в областта на възпалението, разрушаване на хрущялни клетки в процеса на образуване на костна тъкан и др.).

автолиза -това е самоунищожениеклетки в резултат на освобождаването на съдържанието лизозомивътре в клетката. Поради това лизозомите се наричат шеговито "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 попова лъжица по време на метаморфоза, т.е. по време на трансформацията на попова лъжица в жаба

Ендоплазмен ретикулум, апарат на Голджи и лизозомиформа единична вакуолна система на клетката,отделни елементи от които могат да преминават един в друг по време на пренареждането и промяната във функцията на мембраните.

Митохондриите

Структурата на митохондриите:
1 - външна мембрана;
2 - вътрешна мембрана; 3 - матрица; 4 - криста; 5 - мултиензимна система; 6 - кръгова ДНК.

Формата на митохондриите може да бъде пръчковидна, кръгла, спираловидна, чашовидна, разклонена. Дължината на митохондриите варира от 1,5 до 10 микрона, диаметърът е от 0,25 до 1,00 микрона. Броят на митохондриите в една клетка може да достигне няколко хиляди и зависи от метаболитната активност на клетката.

Митохондриите са ограничени две мембрани . Външната мембрана на митохондриите е гладка, вътрешната образува множество гънки - кристи.Кристите увеличават повърхността на вътрешната мембрана. Броят на кристите в митохондриите може да варира в зависимост от енергийните нужди на клетката. Именно върху вътрешната мембрана са концентрирани множество ензимни комплекси, участващи в синтеза на аденозин трифосфат (АТФ). Тук енергията на химичните връзки се преобразува в богати на енергия (макроергични) връзки на АТФ . Освен това, в митохондриите мастните киселини и въглехидратите се разграждат с освобождаване на енергия, която се натрупва и използва за процесите на растеж и синтез.Вътрешната среда на тези органели се нарича матрица. Съдържа кръгова ДНК и РНК, малки рибозоми. Интересното е, че митохондриите са полуавтономни органели, тъй като зависят от функционирането на клетката, но в същото време могат да поддържат известна независимост. Така че те са в състояние да синтезират свои собствени протеини и ензими, както и да се възпроизвеждат сами (митохондриите съдържат собствена ДНК верига, в която е концентрирана до 2% от ДНК на самата клетка).

Митохондриални функции:

1. Преобразуване на енергията на химичните връзки в макроергични връзки на АТФ (митохондриите са "енергийните станции" на клетката).

2. Участват в процесите на клетъчното дишане - кислородно разграждане на органичните вещества.

Рибозоми

Структурата на рибозомата:
1 - голяма субединица; 2 - малка субединица.

Рибозоми -немембранни органели с диаметър около 20 nm. Рибозомите се състоят от два фрагмента - големи и малки субединици. Химичният състав на рибозомите - протеини и рРНК. Молекулите на рРНК съставляват 50–63% от масата на рибозомата и образуват нейната структурна рамка.

По време на протеиновата биосинтеза рибозомите могат да "работят" поотделно или да се комбинират в комплекси - полирибозоми (полизоми). В такива комплекси те са свързани помежду си от една молекула иРНК.

Рибозомните субединици се образуват в ядрото. След като преминат през порите в ядрената обвивка, рибозомите навлизат в мембраните на ендоплазмения ретикулум (ЕР).

Функция на рибозомата:сглобяване на полипептидна верига (синтез на протеинови молекули от аминокиселини).

цитоскелет

Образува се клетъчният цитоскелет микротубули и микрофиламенти .

микротубулиса цилиндрични образувания с диаметър 24 nm. Дължината им е 100 µm-1 mm. Основният компонент е протеин, наречен тубулин. Той не може да се съкращава и може да бъде унищожен от колхицин.

Микротубулите са разположени в хиалоплазмата и извършват следното функции:

създават еластична, но в същото време здрава рамка на клетката, която й позволява да поддържа формата си;

участват в процеса на разпределение на клетъчните хромозоми (образуват вретено на делене);

осигуряват движение на органелите;

Микрофиламенти- филаменти, които се намират под плазмената мембрана и се състоят от протеина актин или миозин. Те могат да се свиват, което води до движение на цитоплазмата или изпъкване на клетъчната мембрана. В допълнение, тези компоненти участват в образуването на стесняване по време на клетъчното делене.

Клетъчен център

Клетъчният център е органоид, състоящ се от 2 малки гранули - центриоли и лъчиста сфера около тях - центросфера. Центриолът е цилиндрично тяло с дължина 0,3-0,5 µm и диаметър около 0,15 µm. Стените на цилиндъра се състоят от 9 успоредни тръби. Центриолите са подредени по двойки под прав ъгъл един спрямо друг. Активната роля на клетъчния център се разкрива по време на клетъчното делене. Преди клетъчното делене центриолите се отклоняват към противоположните полюси и близо до всеки от тях се появява дъщерен центриол. Те образуват вретено на делене, което допринася за равномерното разпределение на генетичния материал между дъщерните клетки.

Центриолите са самовъзпроизвеждащи се органели на цитоплазмата, те възникват в резултат на дублиране на вече съществуващи центриоли.

Функции:

1. Осигуряване на равномерно разминаване на хромозомите към полюсите на клетката по време на митоза или мейоза.

2. Център за организация на цитоскелета.

Органели на движението

Не присъства във всички клетки

Органелите на движението включват реснички, както и флагели. Това са малки израстъци под формата на косми. Камшичето съдържа 20 микротубула. Основата му се намира в цитоплазмата и се нарича базално телце. Дължината на флагела е 100 µm или повече. Наричат се флагели, които са само 10-20 микрона реснички . Когато микротубулите се плъзгат, ресничките и флагелите могат да осцилират, причинявайки движение на самата клетка. Цитоплазмата може да съдържа контрактилни фибрили, наречени миофибрили. Миофибрилите, като правило, се намират в миоцитите - клетките на мускулната тъкан, както и в сърдечните клетки. Те са изградени от по-малки влакна (протофибрили).

При животни и хора ресничките покриват дихателните пътища и помагат да се отървете от малки твърди частици като прах. В допълнение, има и псевдоподи, които осигуряват амебоидно движение и са елементи на много едноклетъчни и животински клетки (например левкоцити).

Функции:

Специфични

Ядро. Хромозоми

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, разположени в една или друга секция.

Най-често има четири основни дяла в апарата на Голджи: цис-Голджи, медиален-Голджи, транс-Голджи и транс-Голджи мрежа (TGN)

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

1) наличието на купчина от няколко (обикновено 3-8) сплескани резервоара, повече или по-малко плътно съседни един на друг. Такава купчина винаги е заобиколена от определен (понякога много значителен) брой мембранни везикули. В животинските клетки един стек е по-често срещан, 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 не са равномерно 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 вярно за секретиращи клетки);

4) асоцииране с микротубули и центриолната област. Разрушаването на микротубулите от 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 възстановяване на микротубулната система, елементите на апарата на Голджи, разпръснати из клетката, се събират (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 на Голджи е купчина мембранни торбички с формата на диск (цистерна), донякъде разширени по-близо до краищата, и свързаната с тях система от везикули на Голджи. В растителните клетки се откриват няколко отделни купчини (диктиозоми), в животинските клетки често има един голям или няколко купчини, свързани с тръби.

Протеините, предназначени за секреция, трансмембранните протеини на плазмената мембрана, протеините на лизозомите и др. узряват в резервоарите на апарата на Голджи. Зреещите протеини последователно се движат през резервоарите на органела, в които се извършва окончателното им сгъване, както и модификации - гликозилиране и фосфорилиране.

Апаратът на Голджи е асиметричен - резервоарите, разположени по-близо до клетъчното ядро (цис-Голджи), съдържат най-малко зрели протеини, мембранните везикули непрекъснато се присъединяват към тези резервоари - везикули, които изпъкват от гранулирания ендоплазмен ретикулум (ER), върху мембраните на който протеините се синтезират от рибозоми.

Различните резервоари на апарата на Голджи съдържат различни резидентни каталитични ензими и, следователно, различни процеси протичат последователно със съзряването на протеини в тях. Ясно е, че такъв поетапен процес трябва по някакъв начин да бъде контролиран. Наистина, зреещите протеини са "маркирани" със специални полизахаридни остатъци (главно маноза), които очевидно играят ролята на своеобразен "знак 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 неизключващи се хипотези, обясняващи този механизъм. Съгласно първия (1), протеиновият транспорт се осъществява, като се използват същите механизми на везикуларен транспорт като пътя на транспортиране от ER, и резидентните протеини не са включени в напъпилия везикул. Според втория (2), има непрекъснато движение (узряване) на самите цистерни, тяхното сглобяване от везикули в единия край и разглобяване в другия край на органелата, а резидентните протеини се движат ретроградно (в обратна посока) с помощта на везикуларен транспорт.

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

В комплекса Голджи,

1. О-гликозилиране, сложните захари са прикрепени към протеините чрез кислороден атом.

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

3. Образуване на лизозоми.

4. Образуване на клетъчна стена (при растенията).

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

6. узряване и транспорт на протеини на плазмената мембрана;

7. зреене и транспорт на секрети;

8. узряване и транспорт на лизозомни ензими.

Апарат на Голджи. 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. Важните функции на апарата на Голджи 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.

Апарат на Голджи: функции

Функцията на апарата на Голджи е транспортирането и химичното модифициране на постъпващите в него вещества. Първоначалният субстрат за ензимите са протеини, които влизат в апарата на Голджи от ендоплазмения ретикулум. Веднъж модифицирани и концентрирани, ензимите във везикулите на Голджи се транспортират до тяхната "дестинация", като например мястото, където се образува нов бъбрек. 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 отделяне 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) образуването на контрактилни вакуоли на протозоите.

Този списък без съмнение е непълен и по-нататъшните изследвания не само ще позволят по-добро разбиране на вече известните функции на апарата на Голджи, но и ще доведат до откриването на нови. Досега най-изследвани от биохимична гледна точка са функциите, свързани с транспорта и модифицирането на новосинтезирани протеини.

Апаратът на Голджи се състои от цистерни (мембранни торбички с форма на диск), които са леко разширени по-близо до краищата. Структурата на комплекса Голджи може да бъде разделена на 3 отдела:
1. Цис-цистерна или цис-отделение. Разположен по-близо до ядрото и ендоплазмения ретикулум;
2. Свързване на резервоари. Средна секция на апарата на Голджи;
3. Транс цистерни или транс отделение. Най-отдалеченият от ядрото участък и съответно най-близо до клетъчната мембрана.

Можете също така да видите как изглежда комплексът Голджи в клетка, като използвате примера за структурата на животинска клетка или структурата на растителна клетка.

Функции на комплекса Голджи (апарат)

Основните функции на апарата на Голджи включват:
1. Отстраняване на вещества, синтезирани в ендоплазмения ретикулум;
2. Модифициране на новосинтезирани белтъчни молекули;
3. Разделя протеините на 3 потока;
4. Образуване на лигавични секрети;
5. В растителната клетка е отговорен за синтеза на полизахариди, които след това отиват за образуването на клетъчната стена на растението;
6. Частична протеолиза на протеини;
7. Произвежда образуването на лизозоми, клетъчна мембрана;
8. Сулфатиране на въглехидратни и протеинови компоненти на гликопротеини и гликолипиди;
9. Образуване на въглехидратни компоненти на гликокаликса - главно гликолипиди.