Що таке комплекс Гольджі?

Апарат Гольджі, також званий комплексом Гольджі – органела зустрічає, як в клітинах рослин, так і тварин, і зазвичай складається із сукупності чашоподібних відділів з мембраною, званих цистернами, які виглядають як стопка здутих повітряних куль.

Однак у деяких одноклітинних джгутикових є 60 цистерн, які формують апарат Гольджі. Точно так же кількість стопок комплексу Гольджі в клітці змінюється в залежності від її функцій. Клітини тварин, як правило, містять від 10 до 20 стопок на одну клітку, об’єднаних в один комплекс трубчастими сполуками між цистернами. Апарат Гольджі звичайно розташований близько до ядра клітини.

Історія відкриття

Через відносно великих розмірів комплекс Гольджі був однією з перших спостережуваних органел в клітинах. У 1897 році італійський лікар на ім’я Камілло Гольджі, який вивчає нервову систему, використовував нову технологію фарбування, яку сам же розробив (і яка актуальна в наші дні). Завдяки новому методу, вчений зміг розгледіти клітинну структуру і назвав її внутрішнім ретикулярним апаратом.

Незабаром після того, як він публічно оголосив про своє відкриття в 1898 році, структура була названа в його честь, стаючи універсально відомої як апарат Гольджі. Проте, багато вчених того часу не вірили, що Гольджі спостерігав справжню органеллу клітини, і списували відкриття вченого на візуальне спотворення, викликане фарбуванням. Винахід електронного мікроскопа в двадцятому столітті остаточно підтвердило, що апарат Гольджі є клітинних органел.

Будова

У більшості еукаріот апарат Гольджі формується з стопок мішечків, що складаються з двох основних відділів: цис-відділу і транс-відділу. Цис-відділ представляє собою комплекс сплюснених мембранних дисків, відомих як цистерни, що відбуваються з везикулярний кластерів, які спрямовуються з ЕПР.

Клітини ссавців зазвичай містять від 40 до 100 стопок. Як правило, від в кожна стопка містить від 4 до 8 цистерн. Однак у деяких протистов спостерігається близько 60 цистерн. Цей набір цистерн розбитий на цис, медіальні і транс-відділи. Транс-відділ представляє собою кінцеву цистернальних структуру, з якої білки упаковуються в везикули, призначені для лізосом, секреторних везикул або клітинної поверхні.

Функції

Апарат Гольджі часто вважається відділом розподілу і доставки хімічних речовин клітини. Він модифікує білки і ліпіди (жири), які продукуються в ЕПР, і готує їх для експорту за межі клітини або для транспортування в інші місця всередині клітці. Білки і ліпіди, побудовані в гладкому і шорсткою ЕПР, укладаються в крихітні бульбашкові везикули, які рухаються через цитоплазму, поки не досягнуть комплексу Гольджі.

Везикули зливаються з мембранами Гольджі і вивільняють, що містяться всередині молекули в органеллу. Опинившись всередині, з’єднання додатково обробляються за допомогою апарату Гольджі, а потім направляються в везикули до місця призначення всередині або поза клітиною. Експортовані товари є секреції білків або глікопротеїнів, які є частиною функції клітини в організмі. Інші речовини повертаються в ендоплазматичнийретикулум або можуть дозрівати, щоб згодом стати лизосомами.

Модифікації молекул, які здійснюються в комплексі Гольджі, відбуваються впорядкованим чином. Кожна цистерна має два основних відділи: цис-відділ – це кінець органели, де речовини надходять з ЕПР для обробки, а також транс-відділ, де вони виходять в формі менших окремих везикул. Отже, цис-відділ розташований поблизу ЕПР, звідки надходить велика частина речовин, а транс-відділ розташований поблизу плазматичної мембрани клітини, куди відправляються багато з речовин, модифікується в апараті Гольджі.

Хімічний склад кожного відділу, а також ферменти, що містяться в люменах (внутрішніх відкритих просторах цистерн) між відділами, є відмінними. Білки, вуглеводи, фосфоліпіди та інші молекули, які утворюються в ЕПР, переносяться на апарат Гольджі, щоб піддадуться біохімічному модифікації при переході від цис до транс-відділам комплексу. Ферменти, присутні в люмен Гольджі, модифікують вуглеводну частину гликопротеинов шляхом додавання або віднімання окремих мономерів цукру. Крім того, апарат Гольджі сам по собі виробляє найрізноманітніші макромолекули, включаючи полісахариди.

Комплекс Гольджі в рослинних клітинах продукує пектини та інші полісахариди, необхідні для структури рослин і обміну речовин. Продукти, що експортуються апаратом Гольджі через транс-відділ, в кінцевому підсумку зливаються з мембраною клітини. Серед найбільш важливих функцій комплексу – сортування великої кількості макромолекул, які продукуються клітиною, і їх транспортування в необхідні пункти призначення. Спеціалізовані молекулярні ідентифікаційні мітки або мітки, такі як фосфатні групи, додаються ферментами Гольджі, щоб допомогти в цьому процесі сортування.

Источник: moyaosvita.com.ua

Что такое комплекс Гольджи?

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. 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.

Источник: natworld.info

Представлений сплющеними цистернами (або мішками), зібраними в стопку. Кожна цистерна трохи вигнута і має опуклу і увігнуту поверхні. Середній діаметр цистерн складає близько 1 мкм. У центрі цистерни її мембрани зближені, а на периферії часто формують розширення, або ампули, від яких отшнуровиваются бульбашки. Пакети плоских цистерн кількістю в середньому близько 5-10 формують діктіосом. Крім цистерн, в комплексі Гольджі присутні транспортні та секреторні пухирці.

В діктіосоме відповідно до напрямку кривизни вигнутих поверхонь цистерн розрізняють дві поверхні. Опукла поверхня називається незрілої, або цис-поверхнею. Вона звернена до ядра або до канальцям гранулярной ендоплазматичної мережі і пов’язана з останньою бульбашками, отшнуровиваются від гранулярних мережі і приносять молекули білка в діктіосом на дозрівання і оформлення в мембрану.

Протилежна трансповерхность діктіосоми ввігнута. Вона адресована плазмолемме і іменується зрілої тому, що від її мембран отшнуровиваются секреторні пухирці, що містять готові до виведення з клітини продукти секреції.
апарат Гольджі і клітина

Комплекс Гольджі бере участь в накопиченні продуктів, синтезованих в ендоплазматичної мережі, в їх хімічної перебудови і дозріванні. У цистернах комплексу Гольджі відбувається синтез полісахаридів, їх комплексування з білковими молекулами. Одна з головних функцій комплексу Гольджі – формування готових секреторних продуктів, які виводяться за межі клітини шляхом екзоцитозу. Найважливішими для клітини функціями комплексу Гольджі також є оновлення клітинних мембран, в тому числі і ділянок плазмолемми, а також заміщення дефектів плазмолемми в процесі секреторної діяльності клітини. Комплекс Гольджі вважається джерелом утворення первинних лізосом, хоча їх ферменти синтезуються і в гранулярних мережі.

Лізосоми являють собою внутрішньоклітинно формуються секреторні вакуолі, заповнені гідролітичні ферментами, необхідними для процесів фаго-і аутофагоцитоза. На світлооптичному рівні лізосоми можна індентіфіціровать і судити про ступінь їх розвитку в клітці по активності гістохімічне реакції на кислу фосфатазу – ключовий лізосомальних ензимів.

При електронній мікроскопії лізосоми визначаються як бульбашки, обмежені від гіалоплазми мембраною. Умовно виділяють 4 основні види лізосом: первинні та вторинні лізосоми, аутофагосоми і залишкові тільця.

Первинні лізосоми – це дрібні мембранні пухирці (середній діаметр їх складає близько 100 нм), заповнені гомогенним дрібнодисперсним вмістом, що представляє собою набір гідролітичних ферментів. У лізосомах ідентифіковані близько 40 ферментів (протеази, Нуклеази, глікозідази, фосфорілази, сульфатази), оптимальний режим дії яких розрахований на кисле середовище (рН 5). Лізосомальні мембрани містять спеціальні білки-носії для транспорту з лізосоми в гіалоплазму продуктів гідролітичного розщеплення – амінокислот, Сахаров і нуклеотидів. Мембрана лізосом стійка по відношенню до гідролітичні ферментам.

Вторинні лізосоми утворюються при злитті первинних лізосом з ендоцітознимі або з піноцитозні вакуолями. Іншими словами, вторинні лізосоми – це внутрішньоклітинні травні вакуолі, ферменти яких поставляються первинними лізосомами, а матеріал для перетравлення – ендоцітозной (піноцитозні) вакуолью. Будова вторинних лізосом дуже різноманітно і змінюється в процесі гідролітичного розщеплення вмісту. Ферменти лізосом розщеплюють потрапили в клітину біологічні речовини, в результаті чого утворюються мономери, які транспортуються через мембрану лізосоми в гіалоплазму, де утилізуються або включаються в різноманітні синтетичні та метаболічні реакції.

Якщо взаємодії з первинними лізосомами і гідролітичного розщеплення їх ферментами піддаються власні структури клітини (старіючі органели, включення тощо), формується аутофагосома. Аутофагоцитоза є природним процесом у життєдіяльності клітини і відіграє велику роль у відновленні її структур при внутрішньоклітинної регенерації.

Залишкові тільця це одна з фінальних стадій існування фаго-і аутолізосом і виявляються при незавершеному фаго-або аутофагоцитоза і згодом виділяються з клітини шляхом екзоцитозу. Вони мають ущільнене вміст, часто спостерігається вторинна структуризація неперетравлених сполук (наприклад, ліпіди утворюють складні шаруваті освіти).

Источник: biomedicina.com.ua

Строение

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”.

Значение

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.

Источник: obrazovaka.ru