गोल्गी उपकरण: कार्य, संरचना (सादृश्य और आरेख के साथ)

अधिकांश लोगों ने विज्ञान मेले या कक्षा विज्ञान परियोजना के लिए एक सेल मॉडल बनाया है, और कुछ यूकेरियोटिक सेल घटकों को देखने या बनाने में उतना ही दिलचस्प है जितना कि गोलगी उपकरण.

कई के विपरीत अंगों, जिसमें अधिक समान और अक्सर गोल आकार होते हैं, गोल्गी उपकरण - जिसे गोल्गी कॉम्प्लेक्स, गोल्गी बॉडी या यहां तक ​​कि सिर्फ गोल्गी भी कहा जाता है - एक साथ ढेर किए गए फ्लैट डिस्क या पाउच की एक श्रृंखला है।

आकस्मिक पर्यवेक्षक के लिए, गोल्गी तंत्र एक भूलभुलैया या शायद रिबन कैंडी के एक टुकड़े के विहंगम दृश्य की तरह दिखता है।

यह दिलचस्प संरचना गॉल्गी तंत्र को के हिस्से के रूप में अपनी भूमिका के साथ मदद करती है आंतरिक झिल्ली तंत्र, जिसमें गोल्गी शरीर और कुछ अन्य अंग शामिल हैं, जिनमें शामिल हैं लाइसोसोम तथा अन्तः प्रदव्ययी जलिका.

ये ऑर्गेनेल लिपिड और प्रोटीन जैसे महत्वपूर्ण सेल सामग्री को बदलने, पैक करने और परिवहन करने के लिए एक साथ जुड़ते हैं।

गोल्गी उपकरण सादृश्य: गोल्गी उपकरण को कभी-कभी पैकिंग प्लांट या सेल के डाकघर के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह अणु प्राप्त करता है और परिवर्तन करता है फिर उन अणुओं को सेल के अन्य क्षेत्रों में परिवहन के लिए सॉर्ट और संबोधित करते हैं, जैसे डाकघर पत्रों और पैकेजों के साथ करता है।

गॉल्जी तंत्र की संरचना इसके कार्य के लिए महत्वपूर्ण है।

झिल्ली के प्रत्येक फ्लैट पाउच जो एक साथ मिलकर ऑर्गेनेल बनाते हैं, कहलाते हैं कुंड. अधिकांश जीवों में, इनमें से चार से आठ डिस्क होते हैं, लेकिन कुछ जीवों में एक गोल्गी शरीर में 60 सिस्टर्न तक हो सकते हैं। प्रत्येक पाउच के बीच का स्थान उतना ही महत्वपूर्ण है जितना कि स्वयं पाउच।

ये स्थान गोल्गी उपकरण हैं' लुमेन.

वैज्ञानिक गोल्गी शरीर को तीन भागों में विभाजित करते हैं: एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के करीब सिस्टर्न, जो कि है सीआईएस कम्पार्टमेंट; एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से दूर सिस्टर्न, जो है ट्रांस कम्पार्टमेंट; और मध्य कुंड, जिसे. कहा जाता है औसत दर्जे का कम्पार्टमेंट

ये लेबल यह समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि गोल्गी तंत्र कैसे काम करता है क्योंकि गोल्गी निकाय के सबसे बाहरी पक्ष, या नेटवर्क बहुत अलग कार्य करते हैं।

यदि आप गॉल्जी उपकरण को सेल के पैकिंग प्लांट के रूप में सोचते हैं, तो आप गोल्गी के रिसीविंग डॉक के रूप में सीआईएस साइड, या सीआईएस फेस की कल्पना कर सकते हैं। यहां, गॉल्जी तंत्र एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से भेजे गए कार्गो को वेसिकल्स नामक विशेष ट्रांसपोर्टरों के माध्यम से ले जाता है।

विपरीत पक्ष, जिसे ट्रांस फेस कहा जाता है, गोल्गी बॉडी का शिपिंग डॉक है।

छँटाई और पैकेजिंग के बाद, गोल्गी तंत्र प्रोटीन छोड़ता है और लिपिड ट्रांस चेहरे से।

ऑर्गेनेल प्रोटीन या लिपिड कार्गो को लोड करता है loads पुटिका ट्रांसपोर्टर, जो गोल्गी से निकलती है, जो सेल में अन्य स्थानों के लिए नियत होती है। उदाहरण के लिए, कुछ कार्गो रीसाइक्लिंग और गिरावट के लिए लाइसोसोम में जा सकते हैं।

सेल के प्लाज़्मा झिल्ली में शिपिंग के बाद अन्य कार्गो सेल के बाहर भी उड़ सकते हैं।

सेल का cytoskeleton, जो संरचनात्मक प्रोटीन का एक मैट्रिक्स है जो कोशिका को अपना आकार देता है और इसकी सामग्री को व्यवस्थित करने में मदद करता है, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और सेल के पास गोल्गी शरीर को लंगर डालता है नाभिक.

चूंकि ये अंग प्रोटीन और लिपिड जैसे महत्वपूर्ण जैव-अणुओं के निर्माण के लिए एक साथ काम करते हैं, इसलिए उनके लिए एक दूसरे के करीब दुकान स्थापित करना समझ में आता है।

साइटोस्केलेटन में कुछ प्रोटीन, कहलाते हैं सूक्ष्मनलिकाएं, इन ऑर्गेनेल के साथ-साथ सेल के भीतर अन्य स्थानों के बीच रेल की पटरियों की तरह कार्य करें। इससे परिवहन पुटिकाओं के लिए ऑर्गेनेल और सेल में उनके अंतिम गंतव्य के बीच कार्गो को स्थानांतरित करना आसान हो जाता है।

गोल्गी में सीआईएस फेस पर कार्गो प्राप्त करने और ट्रांस फेस पर इसे फिर से भेजने के बीच क्या होता है, यह गोल्गी तंत्र के कुछ प्रमुख कार्य हैं। इस कार्य के पीछे प्रेरक शक्ति भी प्रोटीन द्वारा संचालित होती है।

गॉल्जी बॉडी के विभिन्न डिब्बों में सिस्टर्न पाउच में एक विशेष वर्ग का प्रोटीन होता है जिसे कहा जाता है एंजाइमों. प्रत्येक थैली में विशिष्ट एंजाइम इसे लिपिड और प्रोटीन को संशोधित करने में सक्षम बनाते हैं क्योंकि वे सीआईएस चेहरे से मध्यवर्ती डिब्बे के माध्यम से ट्रांस फेस के रास्ते से गुजरते हैं।

सिस्टर्न पाउच में विभिन्न एंजाइमों द्वारा किए गए ये संशोधन संशोधित बायोमोलेक्यूल्स के परिणामों में बहुत बड़ा अंतर रखते हैं। कभी-कभी संशोधन अणुओं को क्रियाशील बनाने और अपना काम करने में सक्षम बनाने में मदद करते हैं।

अन्य समय में, संशोधन लेबल की तरह काम करते हैं जो बायोमोलेक्यूल्स के अंतिम गंतव्य के गोल्गी उपकरण शिपिंग केंद्र को सूचित करते हैं।

ये संशोधन प्रोटीन और लिपिड की संरचना को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, एंजाइम चीनी साइड चेन को हटा सकते हैं या कार्गो में चीनी, फैटी एसिड या फॉस्फेट समूह जोड़ सकते हैं।

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प्रत्येक सिस्टर्न में मौजूद विशिष्ट एंजाइम यह निर्धारित करते हैं कि उन सिस्टर्न पाउच में कौन से संशोधन होते हैं। उदाहरण के लिए, एक संशोधन चीनी मैनोज को साफ करता है। यह आमतौर पर पहले के सीआईएस या औसत दर्जे के डिब्बों में होता है, जो वहां मौजूद एंजाइमों पर आधारित होता है।

एक अन्य संशोधन चीनी गैलेक्टोज या सल्फेट समूह को जोड़ता है जैविक अणुओं. यह आम तौर पर ट्रांस कम्पार्टमेंट में गोल्गी बॉडी के माध्यम से कार्गो की यात्रा के अंत में होता है।

चूंकि कई संशोधन लेबल की तरह काम करते हैं, गोल्गी तंत्र इस जानकारी का उपयोग ट्रांस फेस पर करता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि नए परिवर्तित लिपिड और प्रोटीन सही गंतव्य पर हवा में चले जाएं। आप इसकी कल्पना डाक संचालकों के लिए पते के लेबल और अन्य शिपिंग निर्देशों के साथ पोस्ट ऑफिस स्टैम्पिंग पैकेज की तरह कर सकते हैं।

गोल्गी बॉडी उन लेबल के आधार पर कार्गो को सॉर्ट करती है और लिपिड और प्रोटीन को उपयुक्त में लोड करती है पुटिका ट्रांसपोर्टर, बाहर भेजने के लिए तैयार है।

गोल्गी तंत्र के कुंड में होने वाले कई परिवर्तन हैं अनुवाद के बाद के संशोधन.

प्रोटीन के बनने और मोड़ने के बाद ये प्रोटीन में किए गए बदलाव हैं। इसे समझने के लिए, आपको प्रोटीन संश्लेषण की योजना में पीछे की ओर यात्रा करने की आवश्यकता होगी।

प्रत्येक कोशिका के केंद्रक के अंदर डीएनए होता है, जो प्रोटीन जैसे जैव-अणुओं के निर्माण के लिए ब्लूप्रिंट की तरह काम करता है। का पूरा सेट डीएनए, इसको कॉल किया गया मानव जीनोम, में गैर-कोडिंग डीएनए और प्रोटीन-कोडिंग जीन दोनों शामिल हैं। प्रत्येक कोडिंग जीन में निहित जानकारी अमीनो एसिड की श्रृंखला बनाने के निर्देश देती है।

आखिरकार, ये श्रृंखलाएं कार्यात्मक प्रोटीन में बदल जाती हैं।

हालाँकि, यह एक-से-एक पैमाने पर नहीं होता है। चूंकि जीनोम में कोडिंग जीन की तुलना में अधिक मानव प्रोटीन होते हैं, इसलिए प्रत्येक जीन में कई प्रोटीन उत्पन्न करने की क्षमता होनी चाहिए।

इसे इस तरह से सोचें: यदि वैज्ञानिकों का अनुमान है कि लगभग २५,००० मानव हैं जीन और 1 मिलियन से अधिक मानव प्रोटीन, जिसका अर्थ है कि मनुष्यों को व्यक्तिगत जीन की तुलना में 40 गुना अधिक प्रोटीन की आवश्यकता होती है।

जीन के इतने छोटे सेट से इतने सारे प्रोटीन बनाने का समाधान पोस्ट-ट्रांसलेशनल मॉडिफिकेशन है।

यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिका नवगठित प्रोटीन (और पुराने प्रोटीन) में रासायनिक संशोधन करती है अन्य समय में) प्रोटीन क्या करता है, यह कहां स्थानीयकृत होता है और यह दूसरे के साथ कैसे इंटरैक्ट करता है, इसे बदलने के लिए अणु।

अनुवाद-पश्चात संशोधन के कुछ सामान्य प्रकार हैं। इनमें फॉस्फोराइलेशन, ग्लाइकोसिलेशन, मिथाइलेशन, एसिटिलिकेशन और लिपिडेशन शामिल हैं।

• फास्फारिलीकरण: प्रोटीन में फॉस्फेट समूह जोड़ता है। यह संशोधन आमतौर पर सेल विकास और सेल सिग्नलिंग से संबंधित सेल प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है।

• ग्लाइकोसिलेशन: तब होता है जब कोशिका प्रोटीन में एक शर्करा समूह जोड़ती है। यह संशोधन कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली या स्रावित प्रोटीन के लिए नियत प्रोटीन के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो कोशिका के बाहर हवा देते हैं।

• मेथिलिकरण: प्रोटीन में मिथाइल समूह जोड़ता है। यह संशोधन एक प्रसिद्ध एपिजेनेटिक नियामक. इसका मूल रूप से मतलब है कि मिथाइलेशन जीन के प्रभाव को चालू या बंद कर सकता है। उदाहरण के लिए, जो लोग अकाल जैसे बड़े पैमाने पर आघात का अनुभव करते हैं, वे अपने बच्चों को भविष्य में भोजन की कमी से बचने में मदद करने के लिए आनुवंशिक परिवर्तन पास करते हैं। उन परिवर्तनों को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में पारित करने के सबसे सामान्य तरीकों में से एक प्रोटीन मिथाइलेशन के माध्यम से है।

• एसिटिलीकरण: प्रोटीन में एक एसिटाइल समूह जोड़ता है। इस संशोधन की भूमिका शोधकर्ताओं के लिए पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। हालांकि, वे जानते हैं कि यह एक सामान्य संशोधन है हिस्टोन, जो प्रोटीन हैं जो डीएनए के लिए स्पूल के रूप में कार्य करते हैं।

• लिपिडेशन: प्रोटीन में लिपिड जोड़ता है। यह प्रोटीन को पानी, या हाइड्रोफोबिक के विपरीत बनाता है, और प्रोटीन के लिए बहुत उपयोगी होता है जो झिल्ली का हिस्सा होता है।

पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन कोशिका को अपेक्षाकृत कम संख्या में जीन का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के प्रोटीन बनाने में सक्षम बनाता है। ये संशोधन प्रोटीन के व्यवहार के तरीके को बदलते हैं और इसलिए समग्र सेल फ़ंक्शन को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, वे कोशिका वृद्धि, कोशिका मृत्यु और कोशिका संकेतन जैसी कोशिका प्रक्रियाओं को बढ़ा या घटा सकते हैं।

कुछ पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन मानव रोग से संबंधित सेल कार्यों को प्रभावित करते हैं, इसलिए यह पता लगाना कि कैसे और संशोधन क्यों होते हैं इससे वैज्ञानिकों को इन स्वास्थ्य के लिए दवाएं या अन्य उपचार विकसित करने में मदद मिल सकती है शर्तेँ।

एक बार संशोधित प्रोटीन और लिपिड ट्रांस फेस पर पहुंच जाते हैं, तो वे परिवहन पुटिकाओं में छँटाई और लोड करने के लिए तैयार होते हैं जो उन्हें सेल में उनके अंतिम गंतव्य तक पहुंचाएंगे। ऐसा करने के लिए, गोल्गी निकाय उन संशोधनों पर निर्भर करता है जो लेबल के रूप में कार्य करते हैं, ऑर्गेनेल को बताते हैं कि कार्गो को कहां भेजना है।

गोल्गी उपकरण सॉर्ट किए गए कार्गो को वेसिकल ट्रांसपोर्टरों में लोड करता है, जो गोल्गी बॉडी से बाहर निकलेगा और कार्गो को पहुंचाने के लिए अंतिम गंतव्य की यात्रा करेगा।

ए पुटिका जटिल लगता है, लेकिन यह केवल एक झिल्ली से घिरे तरल पदार्थ का एक मनका है जो वेसिकुलर परिवहन के दौरान कार्गो की रक्षा करता है। गोल्गी तंत्र के लिए, तीन प्रकार के परिवहन पुटिकाएं हैं: एक्सोसाइटोटिक पुटिका, स्राव का पुटिका और लाइसोसोमल पुटिका

एक्सोसाइटोटिक और सेक्रेटरी वेसिकल्स दोनों कार्गो को घेर लेते हैं और इसे सेल के बाहर रिलीज करने के लिए सेल मेम्ब्रेन में ले जाते हैं।

वहां, पुटिका झिल्ली के साथ फ़्यूज़ हो जाती है और झिल्ली में एक छिद्र के माध्यम से कोशिका के बाहर कार्गो को छोड़ती है। कभी-कभी डॉकिंग पर तुरंत ऐसा होता है कोशिका झिल्ली. अन्य समय में, परिवहन पुटिका कोशिका झिल्ली पर डॉक करती है और फिर बाहर लटक जाती है, कार्गो को छोड़ने से पहले सेल के बाहर से संकेतों की प्रतीक्षा करती है।

एक्सोसाइटोटिक वेसिकल कार्गो का एक अच्छा उदाहरण प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा सक्रिय एक एंटीबॉडी है, जिसे रोगजनकों से लड़ने के लिए अपना काम करने के लिए कोशिका को छोड़ने की आवश्यकता होती है। एड्रेनालाईन जैसे न्यूरोट्रांसमीटर एक प्रकार के अणु होते हैं जो स्रावी पुटिकाओं पर निर्भर होते हैं।

ये अणु किसी खतरे की प्रतिक्रिया को समन्वित करने में मदद करने के लिए संकेतों की तरह काम करते हैं, जैसे "लड़ाई या उड़ान" के दौरान।

लाइसोसोमल ट्रांसपोर्ट वेसिकल्स कार्गो को ले जाते हैं लाइसोसोम, जो कोशिका का पुनर्चक्रण केंद्र है। यह कार्गो आम तौर पर क्षतिग्रस्त या पुराना होता है, इसलिए लाइसोसोम इसे भागों के लिए अलग कर देता है और अवांछित घटकों को नीचा दिखाता है।

निःसंदेह गोल्गी निकाय चल रहे शोध के लिए एक जटिल और परिपक्व क्षेत्र है। वास्तव में, भले ही गोल्गी को पहली बार 1897 में देखा गया था, वैज्ञानिक अभी भी एक ऐसे मॉडल पर काम कर रहे हैं जो पूरी तरह से बताता है कि गोल्गी उपकरण कैसे कार्य करता है।

बहस का एक क्षेत्र यह है कि कार्गो सीआईएस चेहरे से ट्रांस चेहरे तक कैसे चलता है।

कुछ वैज्ञानिक सोचते हैं कि पुटिकाएं कार्गो को एक सिस्टर्न पाउच से दूसरे तक ले जाती हैं। अन्य शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि सिस्टर्न स्वयं चलते हैं, परिपक्व होते हुए वे सीआईएस कम्पार्टमेंट से ट्रांस कम्पार्टमेंट में जाते हैं और कार्गो को अपने साथ ले जाते हैं।

बाद वाला है परिपक्वता मॉडल.