골지체: 기능, 구조 (비유 및 다이어그램 포함)

대부분의 사람들은 과학 박람회 또는 교실 과학 프로젝트를 위해 세포 모델을 구축했습니다. 진핵 세포 구성 요소는 보거나 구축하는 것만 큼 흥미 롭습니다. 골지체.

많은 것과 달리 세포 기관더 균일하고 종종 둥근 모양을 갖는 경향이있는 Golgi 장치 (Golgi complex, Golgi body 또는 Golgi라고도 함)는 함께 쌓인 일련의 평평한 디스크 또는 파우치입니다.

평범한 관찰자에게 골지 장치는 미로의 조감도 또는 리본 사탕 조각처럼 보입니다.

이 흥미로운 구조는 골지체의 역할을 도와줍니다. 자궁 내막 시스템, 골지체와 다음을 포함한 몇 가지 다른 세포 기관으로 구성됩니다. 리소좀 과 소포체.

이 세포 기관은 결합하여 지질 및 단백질과 같은 중요한 세포 내용물을 변경, 포장 및 운반합니다.

골지체 비유 : Golgi 장치는 분자를 받아 변화를주기 때문에 포장 공장이나 세포의 우체국이라고도합니다. 그런 다음 우체국이 편지와 소포로하는 것처럼 세포의 다른 영역으로 수송하기 위해 분자를 분류하고 처리합니다.

골지체의 구조는 그 기능에 매우 중요합니다.

소기관을 형성하기 위해 함께 쌓이는 각 막의 편평한 주머니를 물통. 대부분의 유기체에는 4 ~ 8 개의 디스크가 있지만 일부 유기체는 단일 골지체에 최대 60 개의 물통을 가질 수 있습니다. 각 파우치 사이의 공간은 파우치 자체만큼이나 중요합니다.

이 공간이 골지체 다 ' 루멘.

과학자들은 골지체를 세 부분으로 나눕니다. 소포체에 가까운 수조는 cis 구획; endoplasmic reticulum에서 멀리 떨어져있는 cisternae는 트랜스 구획; 중간 물통은 중간 구획.

이러한 라벨은 골지체의 가장 바깥 쪽면 또는 네트워크가 매우 다른 기능을 수행하기 때문에 골지체의 작동 방식을 이해하는 데 중요합니다.

Golgi 장치를 세포의 포장 공장이라고 생각하면 시스 측면 또는 시스면을 Golgi의 수신 도크로 시각화 할 수 있습니다. 여기서 골지체는 소포라고 불리는 특수 수송기를 통해 소포체에서 보낸화물을받습니다.

트랜스 페이스라고 불리는 반대편은 골지체의 선적 부두입니다.

분류 및 포장 후 골지 장치는 단백질을 방출하고 지질 트랜스 얼굴에서.

소기관은 단백질 또는 지질화물을 소포 수송기골지에서 싹 트는, 세포의 다른 장소로 향했습니다. 예를 들어, 일부화물은 재활용 및 분해를 위해 리소좀으로 이동할 수 있습니다.

다른화물은 세포의 원형질막으로 운송 된 후 세포 외부로 감길 수도 있습니다.

세포의 세포 골격세포에 모양을 부여하고 그 내용물을 구성하는 데 도움이되는 구조 단백질의 매트릭스 인 골지체를 소포체와 세포 근처에 고정합니다. 핵.

이러한 세포 기관은 함께 작용하여 단백질 및 지질과 같은 중요한 생체 분자를 만들기 때문에 서로 가까운 곳에 상점을 설립하는 것이 좋습니다.

세포 골격에있는 일부 단백질은 미세 소관, 이러한 세포 기관과 세포 내의 다른 위치 사이의 철도 트랙처럼 작동합니다. 이를 통해 수송 소포가 세포 기관 사이에서화물을 세포의 최종 목적지로 쉽게 이동할 수 있습니다.

시스 페이스에서화물을 받고 다시 트랜스 페이스로 배송하는 사이 골지체에서 일어나는 일은 골지체의 주요 작업 중 일부입니다. 이 기능의 원동력은 단백질에 의해 결정됩니다.

골지체의 여러 구획에있는 물통 주머니에는 다음과 같은 특별한 종류의 단백질이 들어 있습니다. 효소. 각 파우치의 특정 효소는 시스 페이스에서 트랜스 페이스로가는 도중 중간 구획을 통과 할 때 지질과 단백질을 수정할 수있게합니다.

수조 주머니의 다양한 효소에 의해 수행되는 이러한 변형은 변형 된 생체 분자의 결과에 큰 차이를 만듭니다. 때때로 변형은 분자를 기능적으로 만들고 그 역할을 할 수 있도록 도와줍니다.

다른 경우에는 수정 사항이 Golgi 장치 운송 센터에 생체 분자의 최종 목적지를 알리는 라벨처럼 작동합니다.

이러한 변형은 단백질과 지질의 구조에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 효소는 당 측쇄를 제거하거나 당, 지방산 또는 인산염 그룹을화물에 추가 할 수 있습니다.

•••과학

각 물 탱크에 존재하는 특정 효소는 저수조 주머니에서 일어나는 변형을 결정합니다. 예를 들어, 하나의 변형은 당 만노스를 절단합니다. 이것은 일반적으로 거기에 존재하는 효소에 따라 초기 시스 또는 중간 구획에서 발생합니다.

또 다른 변형은 설탕 갈락토오스 또는 황산염 그룹을 생체 분자. 이것은 일반적으로 트랜스 컴 파트먼트의 골지체를 통과하는화물의 여정이 끝날 때 발생합니다.

많은 수정이 라벨처럼 작동하기 때문에 골지 장치는 트랜스 페이스에서이 정보를 사용하여 새로 변경된 지질과 단백질이 올바른 목적지에 올 수 있도록합니다. 우편물 처리기를위한 주소 라벨 및 기타 배송 지침이 포함 된 우체국 스탬프 패키지처럼 상상할 수 있습니다.

골지체는 라벨에 따라화물을 분류하고 지질과 단백질을 적절한 곳에 적재합니다. 소포 수송기, 배송 준비 완료.

골지체의 수조에서 일어나는 많은 변화는 번역 후 수정.

이것은 단백질이 이미 만들어지고 접힌 후 단백질에 대한 변화입니다. 이를 이해하려면 단백질 합성 계획에서 뒤로 이동해야합니다.

각 세포의 핵 안에는 단백질과 같은 생체 분자를 만드는 청사진과 같은 역할을하는 DNA가 있습니다. 전체 세트 DNA라는 인간 게놈, 비 코딩 DNA와 단백질 코딩 유전자를 모두 포함합니다. 각 코딩 유전자에 포함 된 정보는 아미노산 사슬을 만드는 지침을 제공합니다.

결국이 사슬은 기능성 단백질로 접 힙니다.

그러나 이것은 일대일 척도로 발생하지 않습니다. 게놈에 코딩 유전자보다 훨씬 더 많은 인간 단백질이 있기 때문에 각 유전자는 여러 단백질을 생산할 수 있어야합니다.

이렇게 생각해보십시오. 과학자들이 약 25,000 명의 인간이 유전자 100 만 개 이상의 인간 단백질, 즉 인간은 개별 유전자보다 40 배 이상의 단백질을 필요로합니다.

상대적으로 작은 유전자 세트에서 너무 많은 단백질을 만드는 해결책은 번역 후 변형입니다.

이것은 세포가 새로 형성된 단백질 (및 오래된 단백질)을 화학적으로 변형시키는 과정입니다. 다른 시간에) 단백질이하는 일, 위치 및 다른 사람과 상호 작용하는 방법을 변경하기 위해 분자.

번역 후 수정에는 몇 가지 일반적인 유형이 있습니다. 여기에는 인산화, 글리코 실화, 메틸화, 아세틸 화 및 지질 화가 포함됩니다.

• 인산화: 단백질에 인산염기를 추가합니다. 이 변형은 일반적으로 세포 성장 및 세포 신호 전달과 관련된 세포 과정에 영향을 미칩니다.

• 글리코 실화: 세포가 단백질에 당기를 추가 할 때 발생합니다. 이 변형은 세포의 원형질막으로 향하는 단백질 또는 세포 외부로 감겨지는 분비 된 단백질에 특히 중요합니다.

• 메틸화: 단백질에 메틸기를 추가합니다. 이 수정은 잘 알려진 후 성적 조절 자. 이것은 기본적으로 메틸화가 유전자의 영향을 켜거나 끌 수 있음을 의미합니다. 예를 들어, 기근과 같은 대규모 외상을 경험하는 사람들은 미래의 식량 부족에서 살아남을 수 있도록 자녀에게 유전 적 변화를 전달합니다. 이러한 변화를 한 세대에서 다른 세대로 전달하는 가장 일반적인 방법 중 하나는 단백질 메틸화입니다.

• 아세틸 화: 단백질에 아세틸기를 추가합니다. 이 수정의 역할은 연구자들에게 완전히 명확하지 않습니다. 그러나 그들은 그것이 일반적인 수정이라는 것을 알고 있습니다. 히스톤, DNA에 대한 스풀 역할을하는 단백질입니다.

• 지질 화: 단백질에 지질을 첨가합니다. 이것은 단백질을 물 또는 소수성에 더 반대하게 만들고 막의 일부인 단백질에 매우 유용합니다.

번역 후 변형은 상대적으로 적은 수의 유전자를 사용하여 세포가 다양한 단백질을 만들 수 있도록합니다. 이러한 변형은 단백질의 행동 방식을 변경하여 전체 세포 기능에 영향을줍니다. 예를 들어, 세포 성장, 세포 사멸 및 세포 신호 전달과 같은 세포 과정을 증가 또는 감소시킬 수 있습니다.

일부 번역 후 변형은 인간 질병과 관련된 세포 기능에 영향을 미치므로 방법 및 수정이 발생하는 이유는 과학자들이 이러한 건강을위한 약물 또는 기타 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 정황.

변형 된 단백질과 지질이 트랜스 페이스에 도달하면, 분류하고 세포의 최종 목적지로 수송 할 수송 소포에 적재 할 준비가 된 것입니다. 이를 위해 골지체는 라벨 역할을하는 수정에 의존하여화물을 어디로 보낼지 소기관에 알려줍니다.

골지 장치는 분류 된화물을 소포 수송기에 실어 골지체에서 튀어 나와 최종 목적지로 이동하여화물을 배달합니다.

ㅏ 소낭 복잡하게 들리지만 소포 수송 중에화물을 보호하는 막으로 둘러싸인 유체 구슬 일뿐입니다. 골지체의 경우 세 가지 유형의 수송 소포가 있습니다. 외세 포성 소포, 분비 기관 소포 및 리소좀 소포.

exocytotic 및 secretory vesicles 모두화물을 삼켜 서 세포 밖으로 방출하기 위해 세포막으로 이동합니다.

거기에서 소포는 막과 융합하여 막의 구멍을 통해 세포 외부로화물을 방출합니다. 때때로 이것은 도킹 즉시 발생합니다. 세포막. 다른 때는 수송 소포가 세포막에 도킹 한 다음 밖으로 나가서화물을 방출하기 전에 세포 외부의 신호를 기다립니다.

세포 외 소포화물의 좋은 예는 면역 체계에 의해 활성화되는 항체로, 병원체와 싸우기 위해 세포를 떠나야합니다. 아드레날린과 같은 신경 전달 물질은 분비 소포에 의존하는 분자의 한 유형입니다.

이러한 분자는 "싸움 또는 도주"와 같은 위협에 대한 대응을 조정하는 데 도움이되는 신호처럼 작동합니다.

리소좀 수송 소포는화물을 리소좀셀의 재활용 센터입니다. 이화물은 일반적으로 손상되거나 오래되었으므로 리소좀은 부품을 벗겨 내고 원하지 않는 구성 요소를 저하시킵니다.

골지체는 의심 할 여지없이 지속적인 연구를위한 복잡하고 무르 익은 영역입니다. 사실, 골지체가 1897 년에 처음 발견되었지만 과학자들은 여전히 ​​골지체의 기능을 완전히 설명하는 모델을 연구하고 있습니다.

논쟁의 한 영역은화물이 시스 페이스에서 트랜스 페이스로 정확히 이동하는 방법입니다.

일부 과학자들은 소포가 한 수조 주머니에서 다음 주머니로화물을 운반한다고 생각합니다. 다른 연구자들은 물 탱크가 시스 구획에서 트랜스 구획으로 이동하고화물을 운반하면서 성숙해지면서 물통 자체가 움직일 것이라고 생각합니다.

후자는 성숙 모델.