โครงสร้าง หน้าที่ และคุณลักษณะเฉพาะของ Golgi complex ER และ Golgi complex
อุปกรณ์ Golgi เป็นออร์แกเนลล์สำคัญที่มีอยู่ในเกือบทุกเซลล์ บางทีเซลล์เดียวที่ขาดความซับซ้อนนี้อาจเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์มีกระดูกสันหลัง หน้าที่ของโครงสร้างนี้มีความหลากหลายมาก มันอยู่ในถังของอุปกรณ์ที่สารประกอบทั้งหมดที่ผลิตโดยเซลล์จะถูกสะสม หลังจากนั้นจึงทำการคัดแยก ดัดแปลง แจกจ่ายซ้ำและขนส่งต่อไป
แม้ว่าอุปกรณ์ Golgi จะถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2440 แต่จนถึงทุกวันนี้ฟังก์ชั่นบางอย่างของมันก็ยังได้รับการศึกษาอย่างแข็งขัน ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของโครงสร้างและการทำงานของมัน
เครื่องมือ Golgi: โครงสร้าง
ออร์แกเนลล์นี้คือกลุ่มของถังเก็บน้ำเมมเบรนที่อยู่ติดกันอย่างใกล้ชิด มีลักษณะคล้ายกองซ้อน หน่วยโครงสร้างและหน้าที่ที่นี่ถือเป็นไดโซม
ดิกโตโซมเป็นส่วนที่แยกจากกันและเป็นอิสระของอุปกรณ์ Golgi ซึ่งประกอบด้วยถังเก็บน้ำ 3 - 8 ใบที่อยู่ติดกันอย่างใกล้ชิด ถังเมมเบรนเหล่านี้ซ้อนกันหลายชั้นล้อมรอบด้วยระบบแวคิวโอลและถุงขนาดเล็ก - นี่คือวิธีการขนส่งสารที่เกิดขึ้นตลอดจนการสื่อสารของไดกโตโซมระหว่างกันและโครงสร้างเซลล์อื่น ๆ ตามกฎแล้วพวกมันมีไดกโตโซมเพียงอันเดียวในขณะที่โครงสร้างพืชสามารถมีได้หลายอย่าง
ใน dictyosome เป็นเรื่องปกติที่จะแยกปลายทั้งสองออก - ถูกต้องและด้านทรานส์ ด้านซิสหันเข้าหานิวเคลียสและเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบละเอียด โปรตีนที่สังเคราะห์และสารประกอบอื่นๆ จะถูกขนส่งที่นี่ในรูปแบบของถุงเมมเบรน ในตอนท้ายของดิกโยโซมนี้ ถังเก็บน้ำใหม่จะถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่อง
หันหน้าด้านทรานส์ โดยทั่วไปจะกว้างกว่าเล็กน้อย ซึ่งรวมถึงสารประกอบที่ผ่านการดัดแปลงทุกขั้นตอนแล้ว แวคิวโอลและถุงขนาดเล็กจะแตกออกจากถังด้านล่างอย่างต่อเนื่อง ซึ่งทำหน้าที่ขนส่งสารไปยังออร์แกเนลล์ที่ต้องการของเซลล์
อุปกรณ์ Golgi: ฟังก์ชั่น
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วหน้าที่ของออร์แกเนลล์นั้นมีความหลากหลายมาก
- นี่คือการดำเนินการดัดแปลงโมเลกุลโปรตีนที่สังเคราะห์ใหม่ ในกรณีส่วนใหญ่ คาร์โบไฮเดรต ซัลเฟต หรืออนุมูลฟอสฟอรัสจะเกาะติดกับโมเลกุลโปรตีน ดังนั้นอุปกรณ์ Golgi มีหน้าที่ในการสร้างเอนไซม์โปรตีนและโปรตีนไลโซโซม
- อุปกรณ์ Golgi มีหน้าที่ขนส่งโปรตีนดัดแปลงไปยังบางพื้นที่ของเซลล์ ฟองอากาศขนาดเล็กที่มีโปรตีนสำเร็จรูปจะถูกแยกออกจากด้านทรานส์อย่างต่อเนื่อง
- ที่นี่การก่อตัวและการขนส่งของเอนไซม์ไลโซโซมทั้งหมดเกิดขึ้น
- ในช่องของถังไขมันจะสะสมและต่อมาก็เกิดการก่อตัวของไลโปโปรตีนซึ่งเป็นโมเลกุลที่ซับซ้อนของโปรตีนและไขมัน
- เครื่องมือ Golgi ของเซลล์พืชมีหน้าที่ในการสังเคราะห์โพลีแซ็กคาไรด์ซึ่งต่อมาถูกใช้เพื่อสร้างพืช เช่นเดียวกับเมือก เพคติน เฮมิเซลลูโลส และไข
- หลังจากการแบ่งเซลล์พืช Golgi complex จะมีส่วนร่วมในการก่อตัวของแผ่นเซลล์
- ในตัวอสุจิออร์แกเนลล์นี้มีส่วนร่วมในการก่อตัวของเอนไซม์อะโครโซมด้วยความช่วยเหลือซึ่งเยื่อหุ้มไข่จะถูกทำลายในระหว่างการปฏิสนธิ
- ในเซลล์ของตัวแทนโปรโตซัว Golgi complex มีหน้าที่รับผิดชอบในการก่อตัวที่ควบคุม
แน่นอนว่านี่ไม่ใช่รายการฟังก์ชันทั้งหมดที่ดำเนินการทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยังคงทำการวิจัยที่หลากหลายโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุด มีแนวโน้มว่ารายการฟังก์ชันของ Golgi complex จะมีการเติบโตอย่างมากในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แต่วันนี้เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าออร์แกเนลล์นี้สนับสนุนการทำงานปกติของทั้งเซลล์และสิ่งมีชีวิตทั้งหมดโดยรวม
Golgi complex หรือเครื่องมือถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2441 โดย Camillo Golgi ตัวอุปกรณ์เองนั้นมีโครงสร้างหลายรูปแบบและไม่สมมาตรภายในเซลล์ ซึ่งประกอบด้วยถังรูปดิสก์ที่จัดเรียงเป็นปึก สิ่งที่เกี่ยวข้องกับถังเก็บน้ำเหล่านี้คือรูปแบบอื่น - ถุง Golgi ซึ่งเข้าใกล้ถังเก็บน้ำและรวมเข้ากับพวกมัน จากนั้นในอีกส่วนหนึ่ง ถุงจะแตกหน่อออกจากคอมเพล็กซ์ ฟองอากาศจะเรียกว่าถุง
ในเซลล์พืชและสัตว์ อุปกรณ์ Golgi มีลักษณะทางกายวิภาคที่แตกต่างกัน:
- ในเซลล์สัตว์จะมีถังเก็บน้ำขนาดใหญ่กองหนึ่ง บางครั้งอาจมีถังหลายกองเชื่อมต่อกันด้วยโครงสร้างคล้ายท่อ
- ในเซลล์พืชจะแสดงด้วยสิ่งที่เรียกว่าไดกโยโซม Dictyosomes เป็นสารเชิงซ้อนที่แยกได้ของกองถังเก็บน้ำที่มีถุงน้ำ Dictyosomes ไม่เพียงมีอยู่ในเซลล์พืชเท่านั้น แต่ยังอยู่ในเซลล์ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังโปรโตซัวจำนวนหนึ่งด้วย Dictyosomes ผลิตโพลีแซ็กคาไรด์เชิงซ้อนที่มีส่วนร่วมในการสร้างผนังเซลล์พืช นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่า dictyosomes ก็มีหน้าที่ในการสร้างแวคิวโอลเช่นกัน พวกเขาโต้แย้งว่าแวคิวโอลเกิดขึ้นจากการบวมของช่องว่างระหว่างเมมเบรนของไดกโตโซมเอง เป็นที่ทราบกันว่าแวคิวโอลในเซลล์พืชครอบครองส่วนใหญ่
โครงสร้างของอุปกรณ์สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน:
- ส่วน cis เป็นส่วนเริ่มต้นที่ไม่สมมาตรกับโปรตีนที่ยังไม่เจริญเต็มที่
- แผนกกลาง. มิฉะนั้นจะเรียกว่าแผนกสื่อกลาง
- แผนกทรานส์. นี่คือแผนกที่มีโปรตีนเชิงซ้อนที่สมบูรณ์ ที่นี่ถุงจะถูกสร้างขึ้นและปล่อยออกมาโดยมีโปรตีนที่เติบโตเต็มที่แล้ว
การขนส่งสารจาก EPS
อุปกรณ์ Golgi ทำหน้าที่นี้ การลำเลียงสารจากเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม- ส่วนที่ไม่สมมาตรของอุปกรณ์ตั้งอยู่ใกล้กับนิวเคลียสและมีโปรตีนที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ บับเบิ้ลมาที่นี่เป็นประจำ การเข้ามาของโปรตีนจากเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมเข้าไปในอุปกรณ์นั้นไม่ได้คัดเลือกมากนัก แต่โปรตีนที่มีโครงสร้างผิดปกติจะไม่ทะลุเข้าไปในอุปกรณ์
เมื่อมีลำดับกรดอะมิโนที่เป็นสัญญาณพิเศษ จะมีการขนส่งโปรตีนแบบย้อนกลับจากอุปกรณ์ไปยัง EPS
การแปลงโปรตีน
คอมเพล็กซ์ Golgi ดำเนินการ ฟังก์ชั่นการแปลงโปรตีน- ที่นี่โปรตีนสำหรับการหลั่งโปรตีนของเมมเบรนและสารเชิงซ้อนที่ประกอบเป็นไลโซโซมจะเจริญเต็มที่
กองถังประกอบด้วยชุดเอนไซม์ที่แตกต่างกันซึ่งกระตุ้นกระบวนการเปลี่ยนรูปโปรตีน กล่าวคือ โปรตีนจะย้ายจากถังหนึ่งไปอีกถังหนึ่งและผ่านการเปลี่ยนแปลงของเอนไซม์-ตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทต่างๆ การถ่ายโอนโปรตีนจากถังหนึ่งไปยังอีกถังหนึ่งยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ นี่แสดงถึงวิชาชีวเคมี ปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับตัวรับเกิดขึ้นที่นี่
หลังจากผ่านระบบถังของอุปกรณ์แล้วโปรตีนจะเข้าสู่ส่วนทรานส์ ฟองอากาศที่เต็มไปด้วยโปรตีนที่เกิดขึ้นจะเริ่มค่อยๆ แยกออกจากกัน ต้องบอกว่าโปรตีนแต่ละชนิดถูกส่งไปยังออร์แกเนลล์ที่ถูกสร้างขึ้น ในอุปกรณ์ Golgi โปรตีนจะได้รับเครื่องหมายตัวรับที่เป็นเอกลักษณ์ ต้องขอบคุณระบบการขนส่งที่จดจำโปรตีนและถ่ายโอนไปยังปลายทางที่มันถูกสร้างขึ้น
ตามอัตภาพ แผนกทรานส์จะผลิตโปรตีนในสามทิศทาง:
- เอนไซม์ไลโซโซมเป็นกลุ่มของสารที่ถูกส่งไปยังไลโซโซม
- โปรตีนสำหรับการสร้างเมมเบรน
- ความลับ
การก่อตัวของไลโซโซม
หนึ่งในกระแสของการเคลื่อนที่ของโปรตีนสามทิศทางคือ นี่คือการก่อตัวของไลโซโซม- Vesicles-vesicle ออกจากส่วนทรานส์ของอุปกรณ์ Golgi ซึ่งนำเอนไซม์ไปยังออร์แกเนลล์ - ไลโซโซม ไลโซโซมคือการก่อตัวของถุงหลอมละลายซึ่งมีปฏิกิริยาเป็นกรดและชุดของเอนไซม์ออโตไลติก ไลโซโซมทำหน้าที่สำคัญหลายประการในเซลล์:
- การย่อยอนุภาคและเซลล์แปลกปลอม รวมถึงแบคทีเรียที่ถูกจับระหว่างการเกิดเอนโดโทซิส
- Autophagy – แปลเป็นภาษารัสเซีย – “กินเอง” แม้จะมีชื่อที่น่ากลัว แต่นี่เป็นฟังก์ชันที่มีประโยชน์มาก - การสลายและการละลายของออร์แกเนลล์ที่กำลังจะตายไปเป็นองค์ประกอบเบื้องต้น แทนที่โครงสร้างเก่าด้วยโครงสร้างใหม่
- Autolysis เป็นกระบวนการทำลายเซลล์ด้วยตนเอง กระบวนการที่ซับซ้อนของปฏิกิริยาน้ำตก ตัวอย่างที่ชัดเจนของการสลายตัวอัตโนมัติคือกระบวนการเปลี่ยนลูกอ๊อดให้กลายเป็นกบ ดังที่คุณทราบ ลูกอ๊อดมีหาง แต่กบที่โตเต็มวัยไม่มีหาง ในระยะหลังของการพัฒนา หางของลูกอ๊อดจะค่อยๆ ลดลงและหายไปโดยสิ้นเชิง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ากระบวนการสลายเซลล์โดยอัตโนมัติเกิดขึ้นที่โคนหาง เซลล์จะถูกทำลาย และส่วนประกอบทางโภชนาการจะถูกดูดซึมและใช้เพื่อสร้างร่างกายของสัตว์
การหลั่ง
ความลับมากมายของโครงสร้างเซลล์เติบโตเต็มที่ในอุปกรณ์ Golgi- เหล่านี้เป็นส่วนประกอบของโปรตีนตามธรรมชาติและส่วนประกอบที่ไม่ใช่โปรตีนด้วย จากที่นี่พวกมันจะถูกส่งไปยังทุกส่วนของเซลล์ รูปแบบการหลั่งมีดังนี้: โปรตีนที่สังเคราะห์ในร่างแหเอนโดพลาสมิกเข้าสู่อุปกรณ์ Golgi ผ่านช่องพิเศษ ถุงเล็กๆ แตกหน่อจากอุปกรณ์ Golgi จากช่องทรานส์ ซึ่งนำส่วนประกอบไปยังออร์แกเนลล์และนอกเซลล์
ส่วนประกอบภายนอกเซลล์จะเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์โดยการขนส่งแบบเอ็กโซไซโตติก วิสิเคิลซึ่งเข้าใกล้เมมเบรนนั้นจะถูกฝังเข้าไปและเผยให้เห็นเนื้อหาที่อยู่ด้านตรงข้ามของเซลล์ เป็นผลให้เนื้อหาทั้งหมดไปอยู่นอกเซลล์ ในกรณีนี้ผลประโยชน์จะเพิ่มเป็นสองเท่า - การถ่ายโอนส่วนประกอบและความสมบูรณ์ของเมมเบรน.
วีดีโอ
วิดีโอนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจโครงสร้างของเซลล์และความหมายของ Golgi complex
ในปี พ.ศ. 2441 Camillo Golgi นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีได้ค้นพบออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่สำคัญ ซึ่งต่อมาได้ตั้งชื่อตามเขา โครงสร้างและหน้าที่ของ Golgi complex มีความสำคัญต่อการทำงานปกติของเซลล์และสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
โครงสร้าง
อุปกรณ์ Golgi คือระบบของเมมเบรนที่มีลักษณะคล้ายกองเว้า แต่ละกองเป็นชนิดของถัง กระเป๋า ช่องที่เกิดขึ้นจากการหลอมรวมของเยื่อสองแผ่น นี่คือหน่วยโครงสร้างของออร์แกเนลล์ที่เรียกว่าไดกโตโซม ในออร์แกเนลล์หนึ่งออร์แกเนลล์ จำนวนไดกโตโซมอาจแตกต่างกันตั้งแต่สี่ถึงเจ็ด
ข้าว. 1. โครงสร้างของ Golgi complex
รถถังมีปฏิสัมพันธ์กันผ่านระบบท่อและฟองอากาศ ตามโครงสร้างและวัตถุประสงค์การใช้งาน อุปกรณ์ Golgi แบ่งออกเป็นสามส่วน แต่ละส่วนประกอบด้วยเอนไซม์บางตัวที่เกี่ยวข้องกับการดัดแปลงสารที่เข้าสู่ออร์แกเนลล์ กระบวนการเริ่มต้นจากแผนกที่ถูกต้อง คำอธิบายโดยย่อของแต่ละส่วนแสดงอยู่ในตาราง “โครงสร้างและหน้าที่ของสารเชิงซ้อน Golgi ในเซลล์”
ในเซลล์ของสัตว์ Golgi complex ตั้งอยู่ใกล้กับนิวเคลียสและมักจะสัมผัสกับ reticulum เอนโดพลาสมิกแบบหยาบ (ER) ในเซลล์พืช ถังเก็บน้ำจะกระจัดกระจายไปทั่วไซโตพลาสซึม
ความหมาย
Organoid ทำหน้าที่สำคัญสามประการ:
- การถ่ายโอนและการเปลี่ยนแปลงของโปรตีน
- การสร้างและการดัดแปลงโพลีแซ็กคาไรด์และไขมัน
- การผลิตไลโซโซม
นักชีววิทยายังไม่เข้าใจการทำงานของ Golgi complex อย่างสมบูรณ์ หน้าที่หลักของออร์แกเนลล์คือการสังเคราะห์สารคัดหลั่งซึ่งต่อมาจะถูกขนส่งออกไปข้างนอก สารคัดหลั่งส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดจากโปรตีน ดังนั้น Golgi complex จะประมวลผลโปรตีนปฐมภูมิที่ยังไม่เจริญเต็มที่ซึ่งแยกออกจาก ER ไปเป็นสารคัดหลั่งที่เสร็จแล้ว กลไกของการเปลี่ยนแปลงนี้และคุณสมบัติของกระบวนการขนส่งโปรตีนผ่านทุกส่วนยังไม่ชัดเจนอย่างสมบูรณ์
บทความ 4 อันดับแรกที่กำลังอ่านเรื่องนี้อยู่ด้วย
อุปกรณ์ Golgi ผลิตไกลโคลิปิดซึ่งเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่เกิดจากคาร์โบไฮเดรตและไขมัน สารนี้ขึ้นอยู่กับโพลีแซ็กคาไรด์ซึ่งมีกรดไขมันตกค้างอยู่ ไกลโคไลปิดเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อประสาทและเยื่อหุ้มเซลล์
ข้าว. 2.ไกลโคลิพิด
หน้าที่สำคัญประการที่สามคือการผลิตไลโซโซม พวกมันยัง “สร้าง” จากโปรตีน EPS อีกด้วย เครื่องมือ Golgi สร้างไลโซโซมปฐมภูมิ - ออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะคล้ายตุ่มหรือตุ่ม ภายนอกไลโซโซมถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนบางๆ ภายในมีเอนไซม์ที่สลายสารอินทรีย์ที่มาจากภายนอกหรือผลิตโดยเซลล์ (ของเสีย) ไลโซโซมปฐมภูมิที่แยกออกจากคอมเพล็กซ์ Golgi จะรวมกันในไซโตพลาสซึมด้วยสารที่เป็นของแข็งหรือของเหลว กลายเป็นไลโซโซมทุติยภูมิที่ทำหน้าที่ย่อยอาหาร
ข้าว. 3. กระบวนการสร้างไลโซโซม
Golgi complex ได้รับการพัฒนามากที่สุดในเซลล์ที่หลั่งสารคัดหลั่งต่างๆ
เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?
เครื่องมือ Golgi เป็นออร์แกเนลล์ที่สำคัญของเซลล์พืชและสัตว์ ประกอบด้วยเมมเบรนที่ก่อตัวเป็นโพรงและซ้อนกัน โปรตีน ไขมัน และไขมันไหลผ่านโพรงของ Golgi complex ซึ่งเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่เกิดขึ้นซึ่งมีส่วนร่วมในชีวิตของเซลล์และสิ่งมีชีวิตโดยรวม เครื่องมือ Golgi ผลิตวัสดุ "สร้าง" จากคาร์โบไฮเดรตและไขมัน สารคัดหลั่ง เอนไซม์ และไลโซโซม
ทดสอบในหัวข้อ
การประเมินผลการรายงาน
คะแนนเฉลี่ย: 4.6. คะแนนรวมที่ได้รับ: 83
โครงสร้างของคอมเพล็กซ์ Golgi
กอลจิคอมเพล็กซ์ (กก.) หรือ อุปกรณ์ตาข่ายภายใน เป็นส่วนพิเศษของระบบเมตาบอลิซึมของไซโตพลาสซึมซึ่งมีส่วนร่วมในกระบวนการแยกและการก่อตัวของโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์
CG สามารถมองเห็นได้ในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงโดยมีลักษณะเป็นตาข่ายหรือรูปทรงแท่งโค้งที่วางอยู่รอบนิวเคลียส
ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน พบว่าออร์แกเนลล์นี้มีลักษณะการก่อตัวสามแบบ:
ส่วนประกอบทั้งหมดของอุปกรณ์ Golgi เกิดขึ้นจากเยื่อเรียบ
หมายเหตุ 1
ในบางครั้ง AG มีโครงสร้างแบบตาข่ายละเอียดและตั้งอยู่ใกล้นิวเคลียสในรูปของหมวก
AG พบได้ในเซลล์พืชและสัตว์ทุกชนิด
หมายเหตุ 2
เครื่องมือ Golgi ได้รับการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญในเซลล์หลั่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะมองเห็นได้ในเซลล์ประสาท
พื้นที่ระหว่างเมมเบรนภายในเต็มไปด้วยเมทริกซ์ที่มีเอนไซม์จำเพาะ
อุปกรณ์ Golgi มีสองโซน:
- โซนการก่อตัวโดยที่วัสดุที่ถูกสังเคราะห์ในเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกจะเข้ามาด้วยความช่วยเหลือของถุง
- โซนสุกซึ่งเกิดถุงน้ำคัดหลั่งและถุงน้ำคัดหลั่ง สารคัดหลั่งนี้จะสะสมในบริเวณส่วนปลายของ AG จากจุดที่ถุงน้ำคัดหลั่งแตกหน่อ ตามกฎแล้วถุงน้ำดังกล่าวจะมีสารคัดหลั่งอยู่นอกเซลล์
รองรับหลายภาษาของ CG
ในเซลล์อะโพลาร์ (เช่น ในเซลล์ประสาท) CG จะตั้งอยู่รอบนิวเคลียส ในเซลล์หลั่ง จะครอบครองตำแหน่งระหว่างนิวเคลียสและขั้วปลาย
Golgi sac complex มีสองพื้นผิว:
ก่อสร้าง(ยังไม่บรรลุนิติภาวะหรือสร้างใหม่) cis-surface (จากภาษาละติน Cis - ด้านนี้); ใช้งานได้(ผู้ใหญ่) – trans-surface (จากภาษาละติน Trans – ผ่าน, หลัง)
คอลัมน์ Golgi ที่มีพื้นผิวนูนออกมา หันหน้าไปทางนิวเคลียส อยู่ติดกับ reticulum เอนโดพลาสมิกแบบละเอียด และมีถุงกลมเล็กๆ เรียกว่า ระดับกลาง- พื้นผิวเว้าที่โตเต็มที่ของคอลัมน์ถุงหันไปทางยอด (ขั้วปลาย) ของเซลล์และสิ้นสุดในถุงขนาดใหญ่
การก่อตัวของ Golgi complex
เมมเบรน KG ถูกสังเคราะห์โดยเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเม็ดซึ่งอยู่ติดกับคอมเพล็กซ์ พื้นที่ของ EPS ที่อยู่ติดกันจะสูญเสียไรโบโซม และไรโบโซมขนาดเล็กที่เรียกว่าตาจากพวกมัน การขนส่งหรือถุงกลาง- พวกมันเคลื่อนไปที่พื้นผิวโครงสร้างของคอลัมน์ Golgi และรวมเข้ากับถุงใบแรก บนพื้นผิวด้านตรงข้าม (โตเต็มวัย) ของ Golgi complex จะมีถุงที่มีรูปร่างผิดปกติ การขยายตัวของมัน - เม็ด prosecretory (แวคิวโอลควบแน่น) - ตาอย่างต่อเนื่องและกลายเป็นถุงที่เต็มไปด้วยสารคัดหลั่ง - เม็ดหลั่ง ดังนั้นในขอบเขตที่เยื่อหุ้มของพื้นผิวที่สมบูรณ์ของคอมเพล็กซ์นั้นถูกใช้สำหรับถุงหลั่งถุงของพื้นผิวที่ก่อตัวจะถูกเติมเต็มด้วยค่าใช้จ่ายของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม
หน้าที่ของ Golgi complex
หน้าที่หลักของเครื่องมือ Golgi คือการกำจัดสารที่สังเคราะห์โดยเซลล์ สารเหล่านี้ถูกส่งผ่านเซลล์ของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและสะสมในถุงของอุปกรณ์ตาข่าย จากนั้นพวกมันจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกหรือเซลล์ใช้พวกมันในกระบวนการของชีวิต
คอมเพล็กซ์ยังรวมสารบางชนิด (เช่นสีย้อม) ที่เข้าสู่เซลล์จากภายนอกและต้องกำจัดออกจากเซลล์ด้วย
ในเซลล์พืช สารเชิงซ้อนประกอบด้วยเอนไซม์สำหรับการสังเคราะห์โพลีแซ็กคาไรด์และวัสดุโพลีแซ็กคาไรด์เองซึ่งใช้ในการสร้างเยื่อหุ้มเซลลูโลสของเซลล์
นอกจากนี้ CG ยังสังเคราะห์สารเคมีเหล่านั้นที่ก่อตัวเป็นเยื่อหุ้มเซลล์
โดยทั่วไป อุปกรณ์ Golgi ทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:
- การสะสมและการดัดแปลงโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ถูกสังเคราะห์ในเรติคูลัมเอนโดพลาสมิก
- การก่อตัวของสารคัดหลั่งที่ซับซ้อนและถุงหลั่งโดยการควบแน่นของผลิตภัณฑ์สารคัดหลั่ง
- การสังเคราะห์และการดัดแปลงคาร์โบไฮเดรตและไกลโคโปรตีน (การก่อตัวของไกลโคคาลิกซ์, เมือก);
- การดัดแปลงโปรตีน - เพิ่มการก่อตัวทางเคมีต่าง ๆ ให้กับโพลีเปปไทด์ (ฟอสเฟต - ฟอสโฟรีเลชั่น, คาร์บอกซิล - คาร์บอกซิเลชั่น), การก่อตัวของโปรตีนเชิงซ้อน (ไลโปโปรตีน, ไกลโคโปรตีน, มิวโคโปรตีน) และการสลายตัวของโพลีเปปไทด์
- เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างและการต่ออายุของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมและการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์อื่น ๆ เนื่องจากการก่อตัวของถุงเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งต่อมารวมเข้ากับเยื่อหุ้มเซลล์
- การก่อตัวของไลโซโซมและรายละเอียดจำเพาะในเม็ดเลือดขาว
- การก่อตัวของเปอร์รอกซิโซม
ปริมาณโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตบางส่วนใน CG มาจากเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกแบบเม็ดซึ่งเป็นที่สังเคราะห์ ส่วนหลักของส่วนประกอบคาร์โบไฮเดรตนั้นเกิดขึ้นในถุงของคอมเพล็กซ์โดยมีส่วนร่วมของเอนไซม์ไกลโคซิลทรานสเฟอเรสซึ่งอยู่ในเยื่อหุ้มของถุง
ใน Golgi complex ในที่สุดการหลั่งของเซลล์ที่มี glycoproteins และ glycosaminoglycans ก็จะเกิดขึ้น ใน CG เม็ดหลั่งจะสุกเต็มที่ซึ่งกลายเป็นถุง และการเคลื่อนตัวของถุงเหล่านี้ไปยังพลาสมาเมมเบรน ขั้นตอนสุดท้ายของการหลั่งคือการผลักถุงน้ำที่ก่อตัว (โตเต็มที่) ออกไปนอกเซลล์ การกำจัดสารคัดหลั่งออกจากเซลล์จะดำเนินการโดยการติดตั้งเยื่อหุ้มของตุ่มเข้าไปในพลาสมาเลมมาและปล่อยผลิตภัณฑ์สารคัดหลั่งออกนอกเซลล์ ในกระบวนการเคลื่อนย้ายถุงหลั่งไปยังขั้วปลายของเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์จะหนาขึ้นตั้งแต่ช่วงเริ่มต้น 5-7 นาโนเมตร จนถึงความหนาของพลาสมาเลมมา 7-10 นาโนเมตร
หมายเหตุ 4
มีการพึ่งพาซึ่งกันและกันระหว่างกิจกรรมของเซลล์และขนาดของ Golgi complex - เซลล์ที่หลั่งมีคอลัมน์ CG ขนาดใหญ่ในขณะที่เซลล์ที่ไม่หลั่งจะมีถุงที่ซับซ้อนจำนวนเล็กน้อย
คำอธิบายโครงสร้างของอุปกรณ์ Golgi นั้นเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับคำอธิบายของฟังก์ชันทางชีวเคมีขั้นพื้นฐานเนื่องจากการแบ่งช่องเซลล์นี้ออกเป็นส่วน ๆ นั้นดำเนินการบนพื้นฐานของการแปลเอนไซม์ที่อยู่ในส่วนใดส่วนหนึ่งหรือส่วนอื่นเป็นหลัก
บ่อยครั้งที่อุปกรณ์ Golgi แบ่งออกเป็นสี่ส่วนหลัก: cis-Golgi, medial-Golgi, trans-Golgi และ trans-Golgi network (TGN)
นอกจากนี้ เครื่องมือ Golgi บางครั้งเรียกว่าช่องกลาง ซึ่งเป็นกลุ่มของถุงเมมเบรนระหว่างตาข่ายเอนโดพลาสมิกและซิส-กอลกี เครื่องมือ Golgi เป็นออร์แกเนลล์ที่มีความหลากหลายสูง มันสามารถมีลักษณะแตกต่างกันไปในเซลล์ประเภทต่าง ๆ และแม้แต่ในระยะต่าง ๆ ของการพัฒนาของเซลล์เดียวกัน ลักษณะสำคัญคือ:
1) การมีถังแบนหลายกอง (ปกติ 3-8) ถังติดกันแน่นไม่มากก็น้อย กองดังกล่าวจะถูกล้อมรอบด้วยถุงเมมเบรนจำนวนหนึ่ง (บางครั้งก็มีความสำคัญมาก) เสมอ ในเซลล์สัตว์ มักพบชั้นเดียวมากกว่า ในขณะที่เซลล์พืชมักมีหลายชั้น แต่ละคนจะเรียกว่าไดโซม ไดกทิโอโซมส่วนบุคคลสามารถเชื่อมต่อถึงกันได้ด้วยระบบแวคิวโอล ก่อตัวเป็นเครือข่ายสามมิติ
2) ความหลากหลายเชิงองค์ประกอบ แสดงในความจริงที่ว่าเอนไซม์ประจำถิ่นมีการกระจายต่างกันทั่วทั้งออร์แกเนลล์
3) ขั้วนั่นคือการมีอยู่ของด้านซิสที่หันหน้าไปทางเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและนิวเคลียสและด้านทรานส์หันหน้าไปทางผิวเซลล์ (นี่เป็นลักษณะเฉพาะของการหลั่งเซลล์)
4) การเชื่อมโยงกับไมโครทูบูลและบริเวณเซนทริโอล การทำลายไมโครทูบูลโดยสารดีพอลิเมอไรเซชันทำให้เกิดการแตกตัวของอุปกรณ์ Golgi แต่การทำงานของมันไม่ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ การกระจายตัวที่คล้ายกันนี้พบได้ในสภาพธรรมชาติระหว่างไมโทซีส หลังจากการฟื้นฟูระบบไมโครทูบูล องค์ประกอบของเครื่องมือกอลไจที่กระจัดกระจายไปทั่วเซลล์จะถูกประกอบเข้าด้วยกัน (ตามไมโครทูบูล) เข้าสู่บริเวณเซนทริโอล และคอมเพล็กซ์กอลไจปกติจะถูกสร้างขึ้นใหม่
เครื่องมือ Golgi (Golgi complex) เป็นโครงสร้างเมมเบรนของเซลล์ยูคาริโอตซึ่งมีจุดประสงค์หลักเพื่อกำจัดสารที่สังเคราะห์ในตาข่ายเอนโดพลาสมิก กลุ่มอาคาร Golgi ได้รับการตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี Camillo Golgi ซึ่งค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2441
Golgi complex เป็นชั้นของถุงเมมเบรนที่มีรูปร่างเป็นดิสก์ (cisternae) ซึ่งค่อนข้างขยายออกไปใกล้กับขอบ และเป็นระบบที่เกี่ยวข้องกันของ Golgi vesicles เซลล์พืชประกอบด้วยสแต็กเดี่ยวจำนวนหนึ่ง (ไดกโตโซม) เซลล์สัตว์มักประกอบด้วยสแต็กขนาดใหญ่หนึ่งหรือหลายสแต็กที่เชื่อมต่อกันด้วยท่อ
ในถังของ Golgi Apparatus โปรตีนที่มีไว้สำหรับการหลั่ง, โปรตีนเมมเบรนของพลาสมาเมมเบรน, โปรตีนไลโซโซม ฯลฯ เจริญเติบโตเต็มที่ โปรตีนที่สุกจะเคลื่อนที่ตามลำดับผ่านถังเก็บน้ำออร์แกเนลล์ซึ่งเกิดการพับครั้งสุดท้ายรวมถึงการดัดแปลง - ไกลโคซิเลชั่นและฟอสโฟรีเลชั่น
อุปกรณ์ Golgi นั้นไม่สมมาตร - ถังเก็บน้ำที่ตั้งอยู่ใกล้กับนิวเคลียสของเซลล์ (cis-Golgi) มีโปรตีนที่โตเต็มที่น้อยที่สุด ถุงเมมเบรนจะติดอยู่กับถังเก็บน้ำเหล่านี้อย่างต่อเนื่อง - ถุงที่แตกหน่อจาก reticulum endoplasmic แบบเม็ด (ER) บนเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีโปรตีน การสังเคราะห์โดยไรโบโซมเกิดขึ้น
ถังเก็บน้ำที่แตกต่างกันของอุปกรณ์ Golgi มีเอนไซม์เร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ดังนั้นกระบวนการที่แตกต่างกันจึงเกิดขึ้นตามลำดับพร้อมกับโปรตีนที่สุก เป็นที่ชัดเจนว่ากระบวนการทีละขั้นตอนดังกล่าวต้องได้รับการควบคุมด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง แท้จริงแล้ว โปรตีนที่กำลังสุกจะถูก "ทำเครื่องหมาย" ด้วยสารตกค้างโพลีแซ็กคาไรด์ชนิดพิเศษ (ส่วนใหญ่เป็นมานโนส) ซึ่งดูเหมือนจะมีบทบาทเป็น "เครื่องหมายคุณภาพ"
ยังไม่ชัดเจนว่าโปรตีนที่เจริญเติบโตเต็มที่จะเคลื่อนที่ผ่านถังเก็บน้ำของอุปกรณ์ Golgi Apparatus ได้อย่างไร ในขณะที่โปรตีนที่มีถิ่นที่อยู่ยังคงสัมพันธ์กับถังเก็บน้ำเพียงถังเดียวไม่มากก็น้อย มีสองสมมติฐานที่ไม่เกิดร่วมกันซึ่งอธิบายกลไกนี้ ตามข้อแรก (1) การขนส่งโปรตีนจะดำเนินการโดยใช้กลไกการขนส่งตุ่มเดียวกันกับวิถีการขนส่งจาก ER และโปรตีนที่มีถิ่นที่อยู่จะไม่รวมอยู่ในถุงที่แตกหน่อ ตามวินาที (2) มีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง (การเจริญเติบโต) ของถังน้ำเอง การประกอบจากถุงที่ปลายด้านหนึ่งและการแยกชิ้นส่วนจากปลายอีกด้านหนึ่งของออร์แกเนลล์ และโปรตีนที่มีถิ่นที่อยู่จะเคลื่อนที่ถอยหลังเข้าคลอง (ในทิศทางตรงกันข้าม) โดยใช้ การขนส่งตุ่ม
ในที่สุด ถุงที่มีโปรตีนที่โตเต็มที่จะแตกหน่อจากปลายด้านตรงข้ามของออร์แกเนลล์ (ทรานส์-กอลจิ)
ในคอมเพล็กซ์ Golgi เกิดขึ้น
1. O-glycosylation น้ำตาลเชิงซ้อนจะถูกเติมเข้าไปในโปรตีนผ่านอะตอมออกซิเจน
2. ฟอสโฟรีเลชั่น (การเกาะติดของกรดออร์โธฟอสฟอริกกับโปรตีน)
3. การก่อตัวของไลโซโซม
4. การก่อตัวของผนังเซลล์ (ในพืช)
5. การมีส่วนร่วมในการขนส่งตุ่ม (การก่อตัวของการไหลของโปรตีนสามตัว):
6. การสุกและการขนส่งของโปรตีนเมมเบรนในพลาสมา
7. การสุกและการขนส่งสารคัดหลั่ง
8. การสุกและการขนส่งของเอนไซม์ไลโซโซม
อุปกรณ์กอลกี้. อุปกรณ์ Golgi (Golgi complex) เป็นส่วนเฉพาะของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ซึ่งประกอบด้วยถุงเมมเบรนแบนที่เรียงซ้อนกัน มันเกี่ยวข้องกับการหลั่งโปรตีนโดยเซลล์ (ในนั้นจะมีการบรรจุโปรตีนที่หลั่งออกมาเป็นเม็ด) และดังนั้นจึงได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะในเซลล์ที่ทำหน้าที่หลั่ง หน้าที่สำคัญของเครื่องมือ Golgi ยังรวมถึงการเกาะกลุ่มคาร์โบไฮเดรตเข้ากับโปรตีน และการใช้โปรตีนเหล่านี้เพื่อสร้างเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อไลโซโซม ในสาหร่ายบางชนิด เส้นใยเซลลูโลสจะถูกสังเคราะห์ในอุปกรณ์ Golgi
อุปกรณ์ Golgi: ฟังก์ชั่น
หน้าที่ของอุปกรณ์ Golgi คือการขนส่งและการดัดแปลงทางเคมีของสารที่เข้ามา สารตั้งต้นเริ่มต้นสำหรับเอนไซม์คือโปรตีนที่เข้าสู่เครื่องมือ Golgi จาก reticulum เอนโดพลาสมิก หลังจากการดัดแปลงและการทำให้เข้มข้น เอนไซม์ในถุง Golgi จะถูกส่งไปยัง "ปลายทาง" เช่น การก่อตัวของหน่อใหม่ การถ่ายโอนนี้ดำเนินการอย่างกระตือรือร้นที่สุดโดยการมีส่วนร่วมของไมโครทูบูลไซโตพลาสซึม
ฟังก์ชั่นของอุปกรณ์ Golgi นั้นมีความหลากหลายมาก ซึ่งรวมถึง:
1) การคัดแยก การสะสม และการกำจัดผลิตภัณฑ์คัดหลั่ง
2) ความสมบูรณ์ของการดัดแปลงโปรตีนหลังการแปล (ไกลโคซิเลชัน, ซัลเฟต ฯลฯ );
3) การสะสมของโมเลกุลไขมันและการก่อตัวของไลโปโปรตีน
4) การก่อตัวของไลโซโซม;
5) การสังเคราะห์โพลีแซ็กคาไรด์เพื่อสร้างไกลโคโปรตีน, ไข, เหงือก, เมือก, สารของเมทริกซ์ของผนังเซลล์พืช
(เฮมิเซลลูโลส เพคติน) เป็นต้น
6) การก่อตัวของแผ่นเซลล์หลังจากการแบ่งตัวของนิวเคลียร์ในเซลล์พืช
7) การมีส่วนร่วมในการสร้างอะโครโซม;
8) การก่อตัวของแวคิวโอลที่หดตัวของโปรโตซัว
รายการนี้ไม่สมบูรณ์อย่างไม่ต้องสงสัยและการวิจัยเพิ่มเติมจะไม่เพียง แต่ให้ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับฟังก์ชั่นที่รู้จักอยู่แล้วของอุปกรณ์ Golgi เท่านั้น แต่ยังจะนำไปสู่การค้นพบสิ่งใหม่อีกด้วย จนถึงขณะนี้ ฟังก์ชั่นที่ได้รับการศึกษามากที่สุดจากมุมมองทางชีวเคมียังคงเป็นหน้าที่ที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งและการดัดแปลงโปรตีนที่สังเคราะห์ใหม่