Већина људи је направила ћелијски модел за научни сајам или научни пројекат у учионици, а мало их је еукариотска ћелија компоненте су једнако занимљиве за гледање или израду као и за Голџијев апарат.
За разлику од многих органеле, који имају тенденцију да имају уједначеније и често округле облике, Голгијев апарат - такође назван Голгијев комплекс, Голгијево тело или чак само Голги - је низ равних дискова или кесица сложених заједно.
Случајном посматрачу Голгијев апарат изгледа попут птичје перспективе лавиринта или можда чак и комада слаткиша од врпце.
Ова занимљива структура помаже Голгијевом апарату својом улогом као део ендомембрански систем, који се састоји од Голгијевог тела и неколико других органела, укључујући и лизосоми и ендоплазматични ретикулум.
Ове органеле се удружују да би измениле, спаковале и транспортовале важан ћелијски садржај, попут липида и протеина.
Аналогија Голгијевог апарата: Голгијев апарат се понекад назива погоном за паковање или поштом ћелије јер прима молекуле и врши промене њима затим сортира и обраћа те молекуле за транспорт у друга подручја ћелије, баш као што то чини пошта са писмима и пакетима.
Структура Голгијевог тела
Структура Голгијевог апарата пресудна је за његову функцију.
Позване су све равне врећице мембране које се слажу да би формирале органелу цистерне. У већини организама постоји четири до осам ових дискова, али неки организми могу имати до 60 цистерни у једном Голгијевом телу. Размаци између сваке торбице једнако су важни као и саме торбице.
Ови простори су Голгијев апарат ' лумен.
Научници деле Голгијево тело на три дела: цистерне у близини ендоплазматског ретикулума, који је цис претинац; цистерне далеко од ендоплазматског ретикулума, који је транс претинац; и средње цистерне, назване медијални купе.
Ове етикете су важне за разумевање како Голгијев апарат функционише, јер најудаљеније стране или мреже Голгијевог тела обављају веома различите функције.
Ако Голгијев апарат сматрате постројењем за паковање ћелије, можете да визуализујете цис страну или цис лице као Голгијев прихватни док. Овде Голгијев апарат узима терет послат из ендоплазматског ретикулума кроз посебне транспортере зване везикуле.
Супротна страна, која се назива попречно лице, је бродски док Голгијевог тела.
Голги структура и транспорт
Након сортирања и паковања, Голгијев апарат ослобађа протеине и липиди са транс лица.
Органела оптерећује терет протеина или липида преносници везикула, који пупају са Голгија, предодређени за друга места у ћелији. На пример, неки терет може да оде у лизозом ради рециклаже и разградње.
Остали терет би могао чак и да заврши изван ћелије након испоруке на плаземску мембрану ћелије.
Ћелија цитоскелет, која је матрица структурних протеина који ћелији дају облик и помажу у организовању њеног садржаја, усидрава Голгијево тело на месту близу ендоплазматског ретикулума и ћелије језгро.
Будући да ове органеле заједно раде на стварању важних биомолекула, као што су протеини и липиди, има смисла да оснују радње у непосредној близини једне друге.
Неки од протеина у цитоскелетону, тзв микротубуле, понашају се као железничке пруге између ових органела, као и других локација унутар ћелије. То олакшава транспортне везикуле да премештају терет између органела и до крајњих одредишта у ћелији.
Ензими: Веза између структуре и функције
Оно што се дешава на Голгију између пријема терета на цис лицу и његовог поновног слања преко транспарента, једно је од главних дела Голгијевог апарата. Покретну силу иза ове функције покрећу и протеини.
Врећице за цистерне у различитим одељцима тела Голгија садрже посебну класу протеина тзв ензими. Специфични ензими у свакој кесици омогућавају јој да модификује липиде и протеине док пролазе из цис лица кроз медијални одељак на путу до транс лица.
Ове модификације које изводе различити ензими у кесама цистерни чине велику разлику у резултатима модификованих биомолекула. Понекад модификације помажу да молекули постану функционални и способни да раде свој посао.
У другим случајевима, модификације делују попут етикета које обавештавају Голгијев центар за отпрему коначног одредишта биомолекула.
Ове модификације утичу на структуру протеина и липида. На пример, ензими могу уклонити бочне ланце шећера или додати товар шећера, масних киселина или фосфатних група.
•••Научити
Ензими и транспорт
Специфични ензими присутни у свакој цистерни одређују које се модификације дешавају у тим врећицама цистерни. На пример, једна модификација цепа шећерну манозу. То се обично дешава у ранијим цис или медијалним одељцима, на основу тамо присутних ензима.
Друга модификација додаје шећерну галактозу или сулфатну групу биомолекуле. То се углавном дешава при крају путовања терета кроз Голгијево тело у трансверзалном одељку.
С обзиром на то да се многе модификације понашају попут етикета, Голгијев апарат користи ове информације на површини како би осигурао да новопромењени липиди и протеини заврше на тачном одредишту. Можете то замислити као поштанску штампу пакета са налепницама адреса и другим упутствима за отпрему пошиљалаца.
Голгијево тело сортира терет на основу тих етикета и убацује липиде и протеине у одговарајуће преносници везикула, спреман за отпрему.
Улога у експресији гена
Многе промене које се дешавају у цистернама Голгијевог апарата јесу пост-транслацијске модификације.
То су промене направљене на протеинима након што је протеин већ изграђен и пресавијен. Да бисте ово разумели, мораћете да путујете уназад у схеми синтезе протеина.
Унутар језгра сваке ћелије налази се ДНК, која делује као нацрт за изградњу биомолекула попут протеина. Комплетан сет ДНК, назива људски геном, садржи и некодирајуће ДНК и гене који кодирају протеине. Информације садржане у сваком кодирајућем гену дају упутства за изградњу ланаца аминокиселина.
На крају, ови ланци се савијају у функционалне протеине.
Међутим, то се не дешава појединачно. Будући да постоји много више људских протеина него што има гена за кодирање у геному, сваки ген мора имати способност да производи више протеина.
Замислите то овако: ако научници процене да има око 25.000 људи гени и преко 1 милион људских протеина, то значи да људима треба преко 40 пута више протеина него што имају појединачне гене.
Пост-транслационе модификације
Решење за изградњу толико протеина из тако релативно малог скупа гена је пост-транслациона модификација.
Ово је процес којим ћелија врши хемијске модификације новоформираних протеина (и старијих протеина у другим временима) како би се променило шта протеин чини, где се локализује и како комуницира са другим молекула.
Постоји неколико уобичајених типова пост-транслационих модификација. То укључује фосфорилацију, гликозилацију, метилацију, ацетилацију и липидирање.
- Фосфорилација: додаје фосфатну групу у протеин. Ова модификација обично утиче на ћелијске процесе повезане са растом ћелија и ћелијском сигнализацијом.
- Гликозилација: јавља се када ћелија протеину дода шећерну групу. Ова модификација је посебно важна за протеине предвиђене за ћелијску плаземску мембрану или за излучене протеине, који се намотавају изван ћелије.
- Метилација: додаје метилну групу у протеин. Ова модификација је добро позната епигенетски регулатор. То у основи значи да метилација може укључити или искључити утицај гена. На пример, људи који доживе велике трауме, попут глади, преносе генетску промену на своју децу како би им помогли да преживе будућу несташицу хране. Један од најчешћих начина преношења тих промена из генерације у генерацију је метилација протеина.
- Ацетилација: додаје ацетил групу у протеин. Улога ове модификације није потпуно јасна истраживачима. Међутим, они знају да је то уобичајена модификација за хистони, који су протеини који делују као калем за ДНК.
- Липидирање: додаје липиде у протеин. То чини протеин више супротном води или хидрофобном и веома је користан за протеине који су део мембрана.
Пост-транслациона модификација омогућава ћелији да гради широк спектар протеина користећи релативно мали број гена. Ове модификације мењају начин понашања протеина и стога утичу на укупну функцију ћелија. На пример, могу повећати или смањити ћелијске процесе као што су раст ћелија, ћелијска смрт и ћелијска сигнализација.
Неке пост-транслационе модификације утичу на функције ћелија повезане са људским болестима, па схватите како и зашто се модификације дешавају могу помоћи научницима да развију лекове или друге начине лечења за ово здравље Услови.
Улога у формирању везикула
Када модификовани протеини и липиди дођу до трансформације, спремни су за сортирање и утовар у транспортне везикуле који ће их транспортовати до крајњег одредишта у ћелији. Да би то учинило, Голгијево тело ослања се на оне модификације које делују као етикете, говорећи органели где да пошаље терет.
Голгијев апарат укрцава сортирани терет у транспортере за везикуле, који ће се спустити са Голгијевог тела и отпутовати до крајњег одредишта да испоруче терет.
А. везикула звучи сложено, али то је једноставно зрно течности окружено мембраном која штити терет током везикуларног транспорта. За Голгијев апарат постоје три врсте транспортних везикула: егзоцитотичан везикуле, секреторни везикуле и лизосома везикуле.
Врсте транспортера везикула
И егзоцитозне и секреторне везикуле гутају терет и премештају га у ћелијску мембрану ради ослобађања ван ћелије.
Тамо се везикула стапа са мембраном и ослобађа терет изван ћелије кроз поре у мембрани. Понекад се то догоди одмах након пристајања на ћелијске мембране. У другим случајевима, транспортна везикула пристаје на ћелијској мембрани, а затим се дружи, чекајући сигнале изван ћелије пре пуштања терета.
Добар пример егзоцитотског терета везикула је антитело које активира имуни систем, а које треба да напусти ћелију да би обавило свој посао у борби против патогена. Неуротрансмитери попут адреналина су врста молекула који се ослањају на секреторне везикуле.
Ови молекули делују попут сигнала који помажу у координацији одговора на претњу, на пример током „борбе или бекства“.
Лизозомски транспортни везикули премештају терет у лизозом, који је центар за рециклажу ћелије. Овај терет је генерално оштећен или стар, па га лизозом уклања за делове и разграђује нежељене компоненте.
Голгијева функција је мистерија у току
Голгијево тело је несумњиво сложено и зрело подручје за текућа истраживања. У ствари, иако је Голги први пут виђен 1897. године, научници и даље раде на моделу који у потпуности објашњава како Голгијев апарат функционише.
Једно од подручја расправе је како се тачно терет пребацује са цис лица на попречно лице.
Неки научници мисле да везикуле преносе терет из једне вреће цистерне у другу. Други истраживачи мисле да се саме цистерне померају, сазревајући док се премештају из цис одељка у транс одељак и носећи терет са собом.
Ово друго је модел сазревања.