Для чего нужна комплекс гольджи в животной клетке
Комплекс (аппарат) Гольджи
Комплекс Гольджи — одна из органелл мышечного волокна общего назначения. Функциями комплекса Гольджи являются: перенос и преобразование белков, сборка мембран, транспорт различных веществ к клеточной мембране, формирование лизосом.
Комплекс (аппарат) Гольджи
Как и в любой другой клетке, в мышечном волокне имеется органелла общего назначения, известная под названием комплекса или аппарата Гольджи. Эту органеллу обнаружил в 1889 году итальянский ученый Камилло Гольджи. В саркоплазме мышечного волокна таких органелл насчитывается тысячи.
Строение комплекса Гольджи
Комплекс Гольджи представляет собой стопку дискообразных мембранных цистерн (рис.1) и связанную с ними систему пузырьков (везикул). Между цистернами имеются связывающие их трубчатые структуры. 
Рис.1. Комплекс Гольджи
Рис.2. Структура и функции комплекса Гольджи
В комплексе Гольджи различают три отдела: цис-сеть Гольджи, некомпактные зоны и транс-сеть Гольджи.
Цис-сеть Гольджи расположена перед первой цистерной, ближе к ядру мышечного волокна. В транс-сеть Гольджи, переходит последняя цистерна комплекса. Она расположена на более удаленном расстоянии от ядра мышечного волокна. Некомпактные зоны расположены между соседними стопками аппарата Гольджи.
Функции комплекса Гольджи:
Перенос и преобразование белков
Необходимые мышечному волокну белки синтезируются на рибосомах. Затем они перемещаются в шероховатую эндоплазматическую сеть. Эти белки называют «незрелыми», потому что они еще не приняли свою пространственную структуру (то есть не свернулись определенным образом). Из шероховатой эндоплазматической сети белки перемещаются в виде мембранных пузырьков в цис-сеть комплекса Гольджи. Известно, что в цистернах, располагающихся ближе к ядру мышечного волокна, содержатся наименее зрелые белки. В цистернах аппарата Гольджи белки «созревают», то есть приобретают свою трехмерную структуру. Биохимики называют этот этап процессингом белка. Каким образом созревающие белки перемещаются по цистернам комплекса Гольджи до сих пор непонятно.
Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах «Гипертрофия скелетных мышц человека» и «Биомеханика мышц«
В конце концов от цистерн, расположенных достаточно далеко от ядер отпочковываются пузырьки, содержащие полностью «зрелые» белки. С помощью мембранных пузырьков эти белки доставляются «по адресу» в зависимости от полученных ими в аппарате Гольджи «меток». Образно говоря, в мышечном волокне комплекс Гольджи играет роль почты, в которой сортируются и оправляются по адресам различные «посылки» в виде белков, заключенных в пузырьки.
Сборка мембран
В комплексе Гольджи происходит также сборка мембран. Вещества, из которых состоят мембраны (белки, липиды) поступают в комплекс Гольджи из эндоплазматической сети. Затем в цистернах комплекса Гольджи собираются участки мембран, из которых изготавливаются мембранные пузырьки. Они перемещаются в саркоплазме мышечного волокна в те места, где нужно достроить мембрану.
Транспорт веществ к клеточной мембране
Часть веществ, синтезированных в мышечном волокне, выводится наружу. Эти вещества накапливаются в комплексе Гольджи, упаковываются в мембранные пузырьки и транспортируются к сарколемме и выводятся за её пределы.
Образование лизосом
В комплексе Гольджи также образуются лизосомы – органеллы мышечного волокна, играющие существенную роль в катаболизме белков.
Комплекс Гольджи
Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи) — мембранная структура эукариотической клетки, органелла, в основном предназначенная для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме. Комплекс Гольджи был назван так в честь итальянского учёного Камилло Гольджи, впервые обнаружившего его в 1898 году.
Содержание
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.
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 органеллы, в которых происходит 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 (1), 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 (2), 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
С помощью везикулярного транспорта прошедшие через апарат Гольджи белки доставляются «по адресу» в зависимсоти 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
Транспорт белков на наружную мембрану
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.
Особенности и специфика комплекса Гольджи: строение, расположение, образование, функции
Особенности и специфика комплекса Гольджи
Строение комплекса Гольджи
Комплекс Гольджи (сокращенно КГ) по-другому еще называют внутренним сетчатым аппаратом.
КГ — это особая часть метаболической системы цитоплазмы, которая принимает непосредственное участие в процессе выделения и формирования мембранных структур клетки.
Если посмотреть на строение аппарата Гольджи в оптический микроскоп, то можно увидеть, что Гольджи представляет собой сетку или палочкообразные тельца, изогнутые и лежащие вокруг ядра.
Если рассмотреть строение комплекса Гольджи под электронным микроскопом, то обнаружится, что органелла представляет собой 3 вида образований:
Все компоненты строения аппарата Гольджи образуются с помощью гладких мембран.
В некоторых случаях строение комплекса Гольджи связано с зернисто-сетчатой структурой. Располагаются такие варианты непосредственно у ядра и имеют вид колпачка.
Неотъемлемый структурный элемент КГ — диктиосомы.
Диктиосома — это система плоских мембранных мешочков, которые расположены стопками по 5-8 штук.
Во всех клетках растений и животных есть аппарат Гольджи.
Отличительная характеристика аппарата Гольджи — это значительное развитие в секреторных клетках. Лучше всего его видно в нервных клетках.
Матрикс содержит специфические ферменты и заполняет внутреннее межмембранное пространство.
У аппарата Гольджи есть 2 зоны:
Где находится аппарат Гольджи
Локализация зависит от типа клеток: в аполярных клетках (к примеру, в нервных) КГ размещается вокруг ядра, в секреторных — между ядром и апикальным полюсом.
Выделяют 2 поверхности КГ:
Образование комплекса Гольджи
К комплексу Гольджи прилегает гранулярная эндоплазматическая сеть, которая отвечает за синтез мембран аппарата.
Можно ли говорить о том, что комплекс Гольджи — это часть ЭПС? Участки ЭПС, находящиеся по-соседству с КГ, теряют рибосомы, также от них отпачковываются мелкие транспортные или промежуточные везикулы. Далее происходит их перемещение к формировательной поверхности столбика Гольджи и слияние с первым ее мешочком.
Противоположная зрелая поверхность КГ размещает мешочек неправильной формы. Расширение этого мешочка — просекреторные гранулы или конденсирующие вакуоли — постоянно отпачковываются: происходит образование секреторных пузырьков (секреторных гранул) внутри.
Таким образом, пополнение мешочков формировательной поверхности происходит благодаря эндоплазматической сетке по мере того, как используются мембраны зрелой поверхности комплекса на секреторные везикулы.
Функции аппарата Гольджи
Какие функции выполняет комплекс Гольджи?
Главная функция комплекса Гольджи — выводить вещества, синтезированные клеткой. Транспортировка этих веществ осуществляется по клеткам эндоплазматической сети. В результате они скапливаются в пузырьках сетчатого аппарата. Далее происходит выведение их во вне или использование в процессах жизнедеятельности (клеткой).
Еще одна функция аппарата Гольджи заключается в том, что в нем собираются некоторые вещества (красители, к примеру), поступающие в клетку из вне, которые должны быть из апарата Гольджи выведены.
Какие функции выполняет комплекс Гольджи в растительных и животных клетках? В клетках животных полисахариды синтезируются. В КГ содержатся ферменты синтеза полисахаридов и непосредственно полисахаридный материал, используемый в построении целлюлозной оболочки клетки.
Функция аппарата Гольджи заключается и в том, что он осуществляет синтез химических веществ, образующих клеточную мембрану.
Если обобщить, то можно выделить следующие функции комплекса Гольджи:
Строение и функции аппарата Гольджи делают его главным регулятором движения макромолекул в клетке: он объединяет их в транспортные везикулы с дальнейшим распределением по клетке и за ее пределы.
Грануляторная эндоплазматическая сеть является источником белкового и отчасти углеводного содержимого КГ (в этой сетке это содержимое синтезируется). Образование основной части углеводного компонента связано с мешочками комплекса и происходит при помощи ферментов гликозилтрансфераз (они находятся в мембранных мешочках).
КГ — место окончательного формирования клеточных секретов, в которых содержатся гликопротеиды и гликозаминогликаны. Здесь же происходит созревание секреторных гранул, трансформирующихся в пузырьки. Эти пузырьки перемещаются к плазмалемме.
Последний этап секреции заключается в выталкивании сформированных (зрелых) везикул за границы клетки. Секреторные включения выводятся из клетки, когда мембраны пузырька монтируются в плазмалемму, а секреторные продукты выделяются за пределы клетки. По мере того как секреторные пузырьки перемещаются к апикальному полюсу, клетки мембраны утолщаются и достигают толщины плазмалеммы 7-10 нм (начальная толщина составляет 5-7 нм).
Между активностью клетки и размерами КГ есть прямая зависимость: больше столбиков КГ — у секреторных клеток, меньше — у несекреторных.
Научная статья на тему: “Аппарат Гольджи”
Научная статья на тему: “ Аппарат Гольджи ”
Аппарат Гольджи (ГОЛ-ДЖИ) часто называют “почтовым отделением сотовой связи”. Это органелла, основная работа которой заключается в модификации, сортировке и упаковке белков, которые посылает ей эндоплазматический ретикулум.
Если подумать, это та же самая работа, которая происходит в местном почтовом отделении. Также называемый просто “Гольджи”, он либо отправит белки для отправки в другое место, либо сохранит их.
Если вы посмотрите на Гольджи под интенсивным микроскопом, вы увидите, что они выглядят как стопка блинов. На самом деле это сложенные мембраны, между которыми часто находятся рибосомы.
Как у животных, так и у растений клетки Гольджи, и когда они получают молекулы, такие как белки, из эндоплазматического ретикулума, Гольджи расширяется, чтобы сделать его больше.
Когда ER посылает простые белки в Гольджи, он модифицирует или изменяет белки в соответствии с потребностями организма. Как только эта работа будет выполнена, он упакует эти новые белки в новый пузырь или в лизосому.
Теперь он посылает пузырьку инструкции о том, куда нужно доставить новые белки. Клетка использует некоторые белки, высвобождая их в различные части организма, и сохраняет другие для использования в более позднее время.
Скорая помощь и Гольджи работают как одна команда
Эндоплазматический ретикулум и Гольджи тесно сотрудничают для выполнения своей работы.
Неудивительно, что они расположены рядом друг с другом. Поскольку Гольджи также приходится работать с пузырьками, они находятся вокруг него.
Существует три типа везикул, которые работают с ER и Гольджи: белки, доставляемые из ER, являются транспортными везикулами. Секреторные пузырьки затем выводят белки (иногда в виде лизосом).
Экзоцитотические везикулы фокусируются на перемещении белков, которые необходимы в пространствах, называемых “внеклеточными”. Они делают это, смешиваясь с мембраной, а затем высвобождая свое содержимое.
Важно отметить, что у млекопитающих Гольджи часто находится очень близко к ядру. Однако это не встречается в растительных клетках, где они не имеют какого-либо определенного местоположения.
Некоторые ученые считают, что существуют стеки Гольджи, которые дифференцируют и имеют различные коллекции ферментов. Это может объяснить обработку груза в белок из скорой помощи, а затем его перемещение.
Почему такое название?
Как и во многих других областях науки, аппарат Гольджи назван в честь биолога, который открыл его в 1897 году. В данном случае это Камилло Гольджи, итальянский биолог.
Следует помнить, что в то время микроскопы были очень ограничены, и было мало деталей клетки, которые можно было увидеть.
Из-за этого многие ученые той эпохи отвергли открытие Гольджи. Более 50 лет спустя изобретение более мощного электронного микроскопа доказало, что Гольджи был прав.
Факты о аппарате Гриба Гольджи
● Аппарат Гольджи также известен под другими названиями, в том числе: Тело Гольджи и комплекс Гольджи. Большинство просто предпочитают просто называть его “Гольджи”. Из-за необычной природы Гольджи в растительных клетках, когда речь идет об этом конкретном типе, его называют “Диктиосомами”.
● Наука часто использует транспортные слова, когда говорит о скорой помощи и Гольджи. Это включает в себя “док-станцию”, а также контрольные или управленческие слова, такие как “сопровождающий”.
● Ферментативные реакции, которые происходят внутри Гольджи, на самом деле происходят вблизи поверхности мембраны, где находятся закрепленные ферменты.
● Гольджи также контролирует выработку лизосом, которые являются пищеварительной системой клетки.
● Во время митоза, только в клетках животных, Гольджи распадается, а затем снова образуется во время телофазы.
● Когда Камилло Гольджи открыл аппарат Гольджи, его друзья-ученые подумали, что у него оптическая иллюзия.
Интересные факты о биологии
● Компании по управлению отходами используют бактерии, чтобы помочь разрушить сложные и иногда токсичные химические вещества. В разливах нефти бактерии приносят пользу окружающей среде, расщепляя их до нетоксичных материалов.
● Может быть забавно думать о том факте, что ваш язык просто состоит из целой группы мышц.
● У наших ушей самые маленькие мышцы и кости в нашем теле. Самая маленькая кость-это стремя, и она прикрепляется к самой маленькой мышце, называемой стременью.
● В вашем теле есть некоторые хромосомы, которые длиннее, чем другие хромосомы. Причина этого в том, что они содержат намного больше ДНК, чем другие.
● У людей в 46 хромосомах содержится около 30 000 генов.
● Слово “хромосома” состоит из двух греческих слов: “chroma”, что означает цвет, и “сома”, что означает тело.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Комплекс Гольджи: строение и особенности
Комплекс Гольджи: строение и особенности
Комплекс Гольджи относится к составляющим метаболической системы цитоплазмы. Это внутренний сетчатый аппарат, наделенный особыми функциями. КГ участвует в процессе выделения и формирования мембранных структур клеток. При использовании оптического микроскопа комплекс Гольджи имеет вид сетки или изогнутых палочкообразных телец, расположенных вокруг ядра. Электронный микроскоп позволяет увидеть несколько вариантов органеллы:
трубчатое образование, состоящее из элементов диаметром 20-50 нм;
многоярусное образование, сформированное из собранных в плотные пучки диктиосом (в основном сплющенных дискообразных элементов 5-6, расстояние между ними составляет 14-25 нм, внутреннее пространство – 5-20 нм);
совокупность везикул (пузырьки мелкие и крупные, их размеры составляют 20-30 и около 2000 нм соответственно).
В основе аппарата Гольджи присутствуют гладкие мембраны. Иногда АГ выглядит как колпак, его структура зернисто-сетчатая. Комплекс Гольджи содержится в клетках, из которых сформированы растения и животные, наиболее развит он в секреторных клетках, отчетливо просматривается в нервных клетках.
Внутри КГ представлен матриксом, в котором содержатся специфические ферменты. Всего выделяют две зоны:
1. Зона формирования – участок, куда поступает материал с эндоплазматической сети (в данном процессе участвуют везикулы).
2. Зона созревания – участок, на котором образуются секреторные мешочки и выделяется секрет. Накопление секрета происходит на терминальных участках комплекса, где через секреторные везикулы он покидает пространство клеток.
Локализация
Если рассматривать аполярные клетки, АГ окружает ядро. В секреторных клетках его расположение иное – аппарат находится в промежутке, образованном между апикальным полюсом и ядром. Поверхности КГ следующие:
формировательная цис-поверхность, которую определяют как незрелую;
функциональная транс-поверхность, другими словами зрелая поверхность.
Незрелая поверхность столбика Гольджи, который расположен в направлении ядра, выпуклая. Отмечается прилегание к гранулярной эндоплазматической сети. К составляющим столбика относятся круглые пузырьки небольших размеров, которые называют промежуточными. Зрелая поверхность наоборот вогнутая, направленная к верхней точке клетки. Для такой поверхности характерно наличие крупных пузырьков.
Образование КГ
Функции комплекса Гольджи
АГ необходим для выведения веществ, синтезированных клетками, в этом заключается его основная функция. Образованные вещества попадают в пузырьки сетчатого аппарата через эндоплазматическую сеть, где накапливаются и выводятся или используются клетками. В комплексе присутствуют и другие вещества, проникшие извне.
В комплексах растений присутствуют полисахаридный материал, формирующий целлюлозную оболочку клеток, и ферменты, образовавшиеся результате синтеза полисахаридов. Кроме того, АГ способствует получению веществ, необходимых для формирования клеточной мембраны. Функции комплекса Гольджи следующие:
накопление макромолекул эндоплазматической сети с их последующей модификацией;
синтез и видоизменение гликопротеидов, углеводов;
образование секрета со сложным составом и везикул в результате конденсации секреторного материала;
процессы расщепления полипептидов, образования белков со сложной структурой, модификации белков путем соединения химических веществ и полипептида;
участие в образовании и обновлении мембранных структур путем формирования везикул, сливающихся с мембраной клеток;
формирование зернистых структур и лизосом в составе лейкоцитов.
Аппарат Гольджи является главным регулятором движения макромолекул в клетке. Он собирает их в транспортные везикулы, распределяет по клетке и за её пределы.
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.
От размеров КГ зависит активность клеток. Для секреторных клеточных структур характерны столбики крупных размеров. Если структуры несекреторные, число мешочков минимальное.