Golgi apparat

A Golgi apparat a sejtorganellákhoz tartozik, és a fehérjék módosítására és rendezésére szolgál. Szorosan együttműködik az endoplazmatikus retikulummal. A szekréció kialakításában is részt vesz.

Mi a Golgi készülék?

A Golgi készülék fontos sejt-organellem, amelyben az endoplazmatikus retikulumban termelt fehérjék megváltoznak és szortírozódnak. Lizoszómákat képez, amelyek enzimeket tartalmaznak a test saját és idegen fehérjéinek lebontására. A lizoszómák membránnal zárt sejtes organellák, amelyek protonszivattyúkon keresztül alacsony pH-értéket generálnak és ezáltal savanyítják az enzimeket.

A Golgi készülék minden eukarióta sejtben megtalálható, és membránnal zárt reakcióteret képez, amely fontos szerepet játszik az exocitózisban. Ezt az olasz patológus, Camillo Golgi 1898-ban fedezte fel az agy szövettani vizsgálata során, és elnevezték. A Golgi-készüléken belül az endoplazmatikus retikulum fehérjei reagálnak, hogy más proteinekkel vagy cukormaradékokkal módosítsák őket (glikozilezés).

Ily módon a fehérjéket először szállító formájukba hozzák. Ezután rendeltetési helyük szerint válogatják őket. A Golgi készüléken belül azonban nem alakulnak ki új fehérjék, csak meglévőket cserélnek ki.

Anatómia és felépítés

A Golgi készüléket lapos, membránnal zárt üregek halmaza jellemzi. Ezeket az üregeket tartályoknak nevezik. A verem rendszerint három-nyolc tartályt tartalmaz. Időnként akár 30 tartály is lehet. A verem átmérője egy mikrométer. A verem technikai kifejezése dictioszóma.

A dictioszómák száma a sejt típusától függ. Egyes sejtek akár több száz dictioszómát is tartalmazhatnak. A mikrotubulusok biztosítják, hogy az állati és emberi sejtekben a Golgi-készülék főleg a sejtmag és a centroszómák közelében helyezkedjen el. A legtöbb növényi sejtben azonban a Golgi-készülék eloszlik a sejt teljes citoplazmájában. A Golgi készülék fontos tulajdonsága a polarizáció. Az endoplazmatikus retikulum felé néző oldal domború, és az attól felé néző oldal konkáv. A Golgi készülék az endoplazmatikus retikulum vezikuláktól kapja meg a COP II bevonófehérjét.

A konvex oldalt cis Golgi hálózatnak (CGN) is nevezik. Az ER-től eltérő oldalt transz-Golgi hálózatnak (TGN) nevezzük. A Golgi-hálózatok számos kis ciszternát és vezikulumot képviselnek, amelyek össze vannak kötve. A Golgi-hálózatok közötti tartályok az úgynevezett Golgi-halmok, amelyek sajátos enzimatikus szerkezettel rendelkeznek.

A fehérjék a cisz-Golgi-hálózatból a transz-Golgi-hálózatba futnak. Ennek a folyamatnak két modellje van, és valószínűleg mindkettő alkalmazandó.Vagy a vezikulák mozognak a CGN-ből a TGN-hez, a fehérjék megmaradva, vagy a fehérjék transzportmozgásnak vannak kitéve a vezikulumból a vezikulusba a TGN irányában.

Funkció és feladatok

A Golgi készülék változatos és nagyon összetett funkciókkal rendelkezik. Három felelősségi terület merül fel. Így szintetizálják és módosítják a plazmamembrán elemeit. A szekréciós vezikulák transzmitterekkel és hormonokkal képződnek és tárolódnak. Végül lizoszómákat készítünk az emésztő enzimek tárolására.

A Golgi készülék kezdetben főleg fehérjéket vagy polipeptideket tartalmazó vezikulumokat fogad az endoplazmatikus retikulumból. A Golgi készüléken belül ezeket a fehérjéket a tervezett felhasználástól függően tovább módosítják. Vagy kötés van cukormaradékokkal vagy más fehérjékkel. A módosított fehérjéket a TGN-hez szállítják, ahol szétválogatják, Golgivesicle-be csomagolják, jelzőanyagokkal jelölik, és különféle szállítási mechanizmusok útján továbbítják a rendeltetési helyre. A legtöbb fehérje szállítódik ki a sejtből.

A sejten kívül ezeket használják az extracelluláris mátrix módosítására. Ez szolgálja az intercelluláris kommunikációt és a szövet stabilitását. Ezenkívül a Golgi készülék primer lizoszómákat képez, amelyek lítikus enzimeket tartalmaznak. Ezeket az enzimeket a sejtek saját és sejt idegen anyagok feloldására használják. Az enzimek savas aktivitásukban kb. 4,5 pH-érték mellett fejlik ki legnagyobb aktivitást.

Ez a pH-érték csak membránnal zárt reakciótérben érhető el protonpumpa segítségével. A lizoszóma belseje proteoglükánokból álló savvédelemmel van ellátva. Ezenkívül a litikus enzimeket mannóz-6-foszfátokkal módosítják annak érdekében, hogy a lizoszóma membránon lévő speciális receptorok felismerjék őket.

Itt megtalálja gyógyszereit

betegségek

A Golgi-készülékben a folyamatok nagyon összetettek. A szállítási rendszer rendellenességei súlyos betegségekhez, például rákhoz vagy cukorbetegséghez vezethetnek. A pontos mechanizmusok még nem ismertek. Ennek a problémának azonban intenzív kutatása folyik. Bizonyítékok vannak arra is, hogy a Golgi készülék elemeivel szembeni autoimmun reakciók reumás típusú betegségekhez vezethetnek.

Például az Sjögren-szindrómában szenvedő betegek több mint 75% -a rendelkezik fehérje elleni antitesttel a Golgi-készülékben. Számos rheumatoid arthritisben, idiopathiás tüdőfibrózisban vagy proliferációs glomerulonephritisben szenvedő beteg hordoz antitesteket a Golgi készülék fehérjéivel szemben is. Megfelelő antitesteket fedeztek fel a különféle fertőző betegségek és rákos vizsgálatok során is. Ezek további reakciók ezekben a betegségekben, amelyeket valószínűleg genetikailag befolyásolnak.

A kérdéses betegség lefolyását azonban jelentősen befolyásolhatja. Más tanulmányok többek között a klamidia közvetlen hatását vizsgálták a Golgi-készülékre. A Chlamydia szexuális úton terjed és gyakran a nők meddőségéhez vezet. A kutatás azt találta, hogy a chlamydia fragmentálja a Golgi-készüléket, és apró mini halmokra bontja. A tanulmányok kimutatták, hogy ez lehetővé teszi a chlamydia jobb szaporodását és fertőzőbb részecskék előállítását.