Golgi תכונות המכשיר, פונקציות ומבנים

ה מנגנון, הידוע גם בשם קומפלקס Golgi, הוא organel הסלולר הממברני שנוצר על ידי קבוצה של שלפוחית ​​שטוחה מוערמים יחד; שקיות אלה יש נוזל בפנים. הוא נמצא במגוון רחב של eukaryotes, כגון בעלי חיים, צמחים ופטריות.

אורגנל זה אחראי על עיבוד, אריזה, סיווג, הפצה ושינוי של חלבונים. בנוסף, יש לה גם תפקיד בסינתזה של שומנים ופחמימות. מצד שני, בירקות במנגנון Golgi מתרחשת סינתזה של מרכיבי קיר התא.

המנגנון של Golgi התגלה בשנת 1888, תוך לימוד תאי עצב; מגלו, קמילו גולגי, זכה בפרס נובל. המבנה הוא לגילוי על ידי מכתים עם כרומט כסף.

בתחילה את קיומו של האיבר היה ספק עבור המדענים של הזמן והם לייחס את התצפיות של Golgi פשוט artifacts של טכניקות בשימוש.

אינדקס

• 1 מאפיינים כלליים
• מבנה והרכב
  • 2.1 חריגים מבניים
  • 2.2 אזורי קומפלקס גולגי
• 3 פונקציות
  • 3.1 גליקוזילציה של חלבונים הקשורים לממברנה
  • 3.2 גליקוזילציה של חלבונים הקשורים לליזוזומים
  • 3.3 מטבוליזם שומנים ופחמימות
  • 3.4 יצוא
  • 3.5 מודלים לחלבון
  • 3.6 פונקציות מיוחדות
• 4 הפניות

מאפיינים כלליים

מנגנון Golgi הוא אורגנל eukaryotic של הטבע קרום. זה מזכיר כמה שקים בערימות, אם כי הארגון יכול להשתנות בהתאם לסוג התא ואת האורגניזם. הוא אחראי על שינוי של חלבונים לאחר התרגום.

לדוגמה, כמה פחמימות ניתן להוסיף כדי ליצור glycoprotein. מוצר זה ארוז ומופץ לתא התא במידת הצורך, כגון קרום, lysosomes או vacuoles; זה גם יכול להישלח מחוץ לתא. זה גם משתתף סינתזה של biomolecules.

את cytoskeleton (actin במיוחד) קובע את מיקומו, ובדרך כלל את המתחם ממוקם באזור הפנים התא ליד הגרעין centrosome.

מבנה והרכב

המתחם מורכב ממערכת דיסקים בצורת דיסקים, שטוחים ומכוונים, הנקראים בורות גולגיאניים, בעלי עובי משתנה.

שקיות אלה מוערמות, בקבוצות של ארבעה או שישה טנקים. בתא יונקים ניתן למצוא בין 40 ל -100 סוללות המחוברות זו לזו.

מתחם גולגי מציג תכונה מעניינת: יש קוטביות מבחינת המבנה וגם של הפונקציה.

ניתן להבחין בין פנים ה- CIS לבין הפנים הטרנס. הראשונה קשורה לכניסת חלבונים, והיא קרובה לרטימולום האנדופלאסמי. השני הוא הפנים פלט או הפרשת המוצר; הם נוצרים על ידי אחד או שני טנקים בעלי צורה צינורי.

יחד עם המבנה הזה הם שלפוחיות המרכיבות את מערכת התחבורה. ערימות השקים מתחברות יחדיו במבנה המזכיר צורת קשת או פגישה.

ביונקים, קומפלקס Golgi הוא מקוטע לתוך כמה שלפוחית ​​במהלך תהליכי חלוקת התא. שלפוחית ​​לעבור לתאי הבת ושוב לקחת את הצורה המסורתית של המתחם.

חריגים מבניים

ארגון המתחם אינו שכיח בכל קבוצות האורגניזמים. בכמה סוגי תאים המתחם אינו בנוי כמו קבוצות של בורות נערמים בקבוצות; לעומת זאת, הם ממוקמים בנפרד. דוגמה לארגון זה היא הפטרייה Saccharomyces cerevisiae.

בחלק אורגניזמים תאיים, כגון toxoplasma או טריפנוסומה, דווח על נוכחות של ערימה אחת בלבד.

כל חריגים אלה מצביעים על כך כי ערימת המבנים אינה חיונית כדי למלא את תפקידה, אם כי הקרבה בין השקיות הופכת את תהליך ההובלה ליעיל הרבה יותר.

באותו אופן, לאוקריוטים הבסיסיים חסרים בורות אלה; לדוגמה, פטריות. עדות זו תומכת בתיאוריה כי המכשיר הופיע בשושלת לאחר האוקריוטים הראשונים.

Golgi אזורים מורכבים

מבחינה תפקודית, במתחם גולגי מחולק התאים הבאים: רשת cis, השקיות המוערמות אשר מחולקות נוסף תת-התא באמצע טרנס ורשת טראנס.

הייה מולקולות שונות נכנסות למתחם גולגי הבא באותו סדר (רשת cis, ואחריו subcompartments להיות מופרשת בסופו של דבר ברשת טרנס).

רוב התגובות מתרחשות באזורים הפעילים ביותר: תת-מחצית וחצי תת-מחלקות.

פונקציות

התפקוד העיקרי של קומפלקס Golgi הוא השינוי שלאחר טרנסלציה של חלבונים הודות האנזימים שיש להם בפנים.

שינויים אלה כוללים תהליכים glycosylation (תוספת של פחמימה), זירחון (תוספת של קבוצת פוספט), סולפציה (תוספת של קבוצת פוספט) ו proteolysis (פירוק של חלבונים).

בנוסף, קומפלקס Golgi מעורב בסינתזה של biomolecules ספציפיים. כל אחד מתפקודיו מתואר בפירוט להלן:

גליקוזילציה של חלבונים הקשורים לממברנה

שינוי של חלבון גליקופרוטין מתרחשת במנגנון Golgi. חומצי pH טיפוסי בתוך האורגנה הוא קריטי עבור תהליך זה להתרחש בדרך כלל.

יש חילופי חומרים מתמדת בין מנגנון Golgi עם reticulum endoplasmic ו lysosomes. ב reticulum endoplasmic, חלבונים גם עוברים שינויים; אלה כוללים תוספת של oligosaccharide.

כאשר אלה מולקולות (N-oligosaccharides) להיכנס קומפלקס Golgi, הם מקבלים סדרה של שינויים נוספים. אם היעד של מולקולה אמר הוא להתבצע מתוך התא או שהתקבלו בקרום הפלזמה, שינויים מיוחדים להתרחש..

שינויים אלה כוללים את הפעולות הבאות: ביטול שלוש שאריות מנוז, תוספת של N-acetylglucosamine, הסרת שני מנוז ו בנוסף פוקוז, שתי שאריות נוספת N-acetylglucosamine, גלקטוז שלוש ושלוש חומצת sialic.

גליקוזילציה של חלבונים הקשורים לליזוזומים

לעומת זאת, החלבונים המיועדים לליזוזומים משתנים באופן הבא: אין הסרת מנונים כצעד ראשוני; במקום זאת, זרחון של שאריות אלה מתרחשת. שלב זה מתרחש באזור cis של המתחם.

לאחר מכן, קבוצות N-acetylglucosamine מסולקים לעזוב את mannoses עם פוספט הוסיף oligosaccharide. פוספטים אלה מצביעים על כך שהחלבון חייב להיות ממוקד באופן ספציפי לליזוזומים.

הקולטנים האחראים להכרה בפוספטים המצביעים על גורלם התוך תאי נמצאים ברשת הטרנס.

מטבוליזם של שומנים ופחמימות

בשנות ה glycolipids סינתזה מורכבת גולגי ספינגומיילין היא מתרחשת, באמצעות כפי ceramide מולקולה הורה (מסונתז בעבר reticulum endoplasmic). תהליך זה מנוגד לשאר phospholipids המרכיבים את קרום הפלזמה, אשר נגזרים גליצרול.

Sphingomyelin הוא סוג של sphingolipid. זהו מרכיב שופע של קרום יונקים, בעיקר תאי עצב, שם הם חלק נדן המיאלין.

לאחר הסינתזה שלהם, הם מועברים למיקום הסופי שלהם: קרום הפלזמה. ראשי הקוטב שלהם ממוקמים כלפי חוץ של השטח הסלולר; לאלמנטים אלו יש תפקיד מסוים בתהליכי ההכרה הסלולרית.

בתאי הצמח, את מערכת גולג'י תורם לסינתזה של סוכרים אשר מהווים את דופן התא, המיצלולוז ו פקטינים במיוחד. באמצעות הובלה שלפוחיתית, פולימרים אלה נלקחים אל מחוץ לתא.

בצמחים, שלב זה הוא חיוני וכ 80% של הפעילות של reticulum מוקצה סינתזה של סוכרים. למעשה, בתאים צמח מאות מאותם האברונים דווחו.

יצא

ביומולקולות שונות - חלבונים, פחמימות ושומנים - מועברים ליעדים הסלולריים שלהם על ידי קומפלקס Golgi. לחלבונים יש סוג של "קוד", האחראי ליידע את היעד שאליו היא שייכת.

הם מועברים בתוך שלפוחית ​​שעוזבים מן הרשת העוברת ועוברים לתא התא הנחוש.

החלבונים יכולים להינשא לממברנה על ידי מסלול מכונן מסוים. לכן יש שילוב מתמשך של חלבונים ושומנים על קרום הפלזמה. החלבונים אשר היעד הסופי שלהם הוא קומפלקס Golgi, נשמרים על ידי זה.

בנוסף מסלול מכונן, חלבונים אחרים קשורות החיצוני התא להתרחש על ידי אותות מן הסביבה, המכונה הורמונים, אנזימים או נוירוטרנסמיטורים.

לדוגמה, בתאים הלבלב, אנזימי העיכול ארוזים שלפוחית ​​כי הם מופרשים רק כאשר מזוהה מזון.

מחקרים אחרונים מדווחים על קיומם של מסלולים חלופיים לחלבונים בממברנה שאינם עוברים דרך מנגנון Golgi. עם זאת, אפיקים אלה של עוקף "לא קונבנציונאלי" נדון בספרות.

מודלים סחר בחלבון

ישנם חמישה מודלים להסביר סחר חלבון במכשיר. הראשון כולל את התנועה של החומר בין תאים יציבים, כל אחד יש את האנזימים הדרושים כדי למלא פונקציות ספציפיות. המודל השני כולל את ההבשלה של הטנקים בהדרגה.

השלישי מציע גם את ההבשלה של השקים, אבל עם שילוב של מרכיב חדש: הובלה צינורי. על פי המודל, tubules חשובים בתנועה בשני הכיוונים.

המודל הרביעי מציע שהמתחם פועל כיחידה. המודל החמישי והאחרון הוא האחרון וטוען שהמתחם מחולק לתאים שונים.

פונקציות מיוחדות

בסוגים מסוימים של תאים מורכבים Golgi יש פונקציות ספציפיות. לתאי הלבלב יש מבנים מיוחדים להפרשת אינסולין.

סוגים שונים של דם בבני אדם הם דוגמה של דפוסי glycosylation ההפרש. תופעה זו מוסברת על ידי נוכחות של אללים שונים כי קוד glucotransferase.

הפניות

1. קופר, ג 'מ', והאוסמן, ר '(2000). התא: גישה מולקולרית. סינואר.
2. Kühnel, W. (2005). צבע אטלס של ציטולוגיה והיסטולוגיה. אד פנמריקנה מדיקל.
3. Maeda, Y., & Kinoshita, T. (2010). הסביבה החומצית של Golgi היא קריטית עבור glycosylation ותחבורה. שיטות אנזיולוגיה, 480, 495-510.
4. Munro, S. (2011). Q & A: מהו המנגנון Golgi, ולמה אנחנו שואלים?. ביולוגיה של BMC, 9(1), 63.
5. רוטמן, י. (1982). המנגנון של Golgi: תפקידים עבור תאים נפרדים 'ו' טרנס '. מיחזור ממברנה, 120.
6. Tachikawa, מ ', & Mochizuki, A. (2017). מנגנוני Golgi מארגנים את עצמם לתוך הצורה האופיינית באמצעות דינאמיקה reassembly postmitotic. ההליכים של האקדמיה הלאומית למדעים, 114(20), 5177-5182.
7. וואנג, י ', & סימן, ג' יי (2011). ביוגנזה. פרספקטיבות הקרה ספרינג הארבור בביולוגיה, 3(10), a005330.