Proses kompleks Golgi. Cara kerja aparatus golgi pada sel hidup. Peran AG dalam pemutakhiran PAK

Struktur yang sekarang dikenal sebagai kompleks atau aparatus golgi (AG) pertama kali ditemukan pada tahun 1898 oleh ilmuwan Italia Camillo Golgi

Itu mungkin untuk mempelajari secara rinci struktur kompleks Golgi jauh kemudian menggunakan mikroskop elektron.

AG adalah tumpukan "tangki" pipih dengan tepi melebar. Sebuah sistem vesikel membran tunggal kecil (vesikel Golgi) dikaitkan dengan mereka. Setiap tumpukan biasanya terdiri dari 4-6 "tangki", merupakan unit struktural dan fungsional aparatus Golgi dan disebut diktyosome. Jumlah diktiosom dalam sel berkisar dari satu hingga beberapa ratus.

Aparatus Golgi biasanya terletak di dekat inti sel, dekat EPS (dalam sel hewan sering di dekat pusat sel).

Kompleks Golgi

Di sebelah kiri - di dalam sel, di antara organel lainnya.

Di sebelah kanan adalah kompleks Golgi dengan vesikel membran yang memisahkannya.

Semua zat disintesis pada membran EPS ditransfer ke kompleks golgi di vesikel membran, yang kuncup dari RE dan kemudian bergabung dengan kompleks Golgi. Zat organik yang tiba dari EPS mengalami transformasi biokimia lebih lanjut, terakumulasi, dikemas menjadi vesikel membranosa dan dikirim ke tempat-tempat di sel di mana mereka dibutuhkan. Mereka terlibat dalam pembangunan membran sel atau menonjol ( disekresikan) dari sel.

Fungsi aparatus Golgi :

1 Partisipasi dalam akumulasi produk yang disintesis dalam retikulum endoplasma, dalam penataan ulang dan pematangan kimianya. Dalam tangki kompleks Golgi, polisakarida disintesis dan dikomplekskan dengan molekul protein.

2) Sekretori - pembentukan produk sekretori siap pakai yang diekskresikan di luar sel melalui eksositosis.

3) Pembaruan membran sel, termasuk bagian dari plasmolemma, serta penggantian cacat pada plasmolemma selama aktivitas sekresi sel.

4) Tempat pembentukan lisosom.

5) Transportasi zat

Lisosom

Lisosom ditemukan pada tahun 1949 oleh K. de Duve (Hadiah Nobel untuk 1974).

Lisosom- organel membran tunggal. Mereka adalah gelembung kecil (diameter 0,2 hingga 0,8 mikron) yang mengandung satu set enzim hidrolitik - hidrolase. Sebuah lisosom dapat mengandung 20 sampai 60 jenis enzim hidrolitik (proteinase, nuklease, glukosidase, fosfatase, lipase, dll.) yang mendegradasi berbagai biopolimer. Penguraian zat oleh enzim disebut lisis (lisis-peluruhan).

Enzim lisosom disintesis pada RE kasar, pindah ke aparatus Golgi, di mana mereka dimodifikasi dan dikemas ke dalam vesikel membran, yang, setelah pemisahan dari aparatus Golgi, menjadi lisosom yang tepat. (Lisosom kadang-kadang disebut "perut" sel)

Lisosom - Membran vesikel yang mengandung enzim hidrolitik

Fungsi lisosom :

1. Pemecahan zat yang diserap sebagai hasil fagositosis dan pinositosis. Biopolimer dipecah menjadi monomer yang masuk ke dalam sel dan digunakan untuk kebutuhannya. Misalnya, mereka dapat digunakan untuk mensintesis zat organik baru, atau mereka dapat dipecah lebih lanjut untuk energi.

2. Hancurkan organel tua, rusak, kelebihan. Penghancuran organel juga dapat terjadi selama sel kelaparan.

3. Melakukan autolisis (penghancuran diri) sel (pencairan jaringan di area peradangan, penghancuran sel tulang rawan dalam proses pembentukan jaringan tulang, dll).

Autolisis - ini penghancuran diri sel yang dihasilkan dari pelepasan konten lisosom di dalam sel. Karena itu, lisosom secara bercanda disebut "alat bunuh diri" Autolisis adalah fenomena normal ontogeni; dapat menyebar baik ke sel individu dan ke seluruh jaringan atau organ, seperti yang terjadi selama resorpsi ekor kecebong selama metamorfosis, yaitu selama transformasi berudu menjadi katak

Retikulum endoplasma, aparatus Golgi dan lisosommembentuk sistem vakuolar tunggal sel, elemen individu yang dapat masuk satu sama lain selama penataan ulang dan perubahan fungsi membran.

Mitokondria

Struktur mitokondria:
1 - membran luar;
2 - membran dalam; 3 - matriks; 4 - krista; 5 - sistem multienzim; 6 - DNA melingkar.

Bentuk mitokondria bisa berbentuk batang, bulat, spiral, berbentuk cangkir, bercabang. Panjang mitokondria berkisar antara 1,5 hingga 10 mikron, diameternya dari 0,25 hingga 1,00 mikron. Jumlah mitokondria dalam suatu sel dapat mencapai beberapa ribu dan bergantung pada aktivitas metabolisme sel tersebut.

Mitokondria terbatas dua membran . Membran luar mitokondria halus, bagian dalam membentuk banyak lipatan - krista. Krista meningkatkan luas permukaan membran bagian dalam. Jumlah krista dalam mitokondria dapat bervariasi tergantung pada kebutuhan energi sel. Pada membran dalam inilah banyak kompleks enzim yang terlibat dalam sintesis adenosin trifosfat (ATP) terkonsentrasi. Di sini, energi ikatan kimia diubah menjadi ikatan ATP yang kaya energi (makroergik). . Di samping itu, di mitokondria, asam lemak dan karbohidrat dipecah dengan pelepasan energi, yang terakumulasi dan digunakan untuk proses pertumbuhan dan sintesis.Lingkungan internal organel ini disebut matriks. Ini berisi DNA dan RNA melingkar, ribosom kecil. Menariknya, mitokondria adalah organel semi-otonom, karena mereka bergantung pada fungsi sel, tetapi pada saat yang sama mereka dapat mempertahankan kemandirian tertentu. Jadi, mereka dapat mensintesis protein dan enzim mereka sendiri, serta bereproduksi sendiri (mitokondria mengandung rantai DNA mereka sendiri, di mana hingga 2% DNA sel itu sendiri terkonsentrasi).

Fungsi mitokondria:

1. Mengubah energi ikatan kimia menjadi ikatan makroergik ATP (mitokondria adalah "stasiun energi" sel).

2. Berpartisipasi dalam proses respirasi seluler - pemecahan oksigen zat organik.

Ribosom

Struktur ribosom:
1 - subunit besar; 2 - subunit kecil.

Ribosom - organel non-membran, berdiameter sekitar 20 nm. Ribosom terdiri dari dua fragmen - subunit besar dan kecil. Komposisi kimia ribosom - protein dan rRNA. Molekul rRNA membentuk 50-63% dari massa ribosom dan membentuk kerangka strukturalnya.

Selama biosintesis protein, ribosom dapat "bekerja" secara tunggal atau bergabung menjadi kompleks - poliribosom (polisom). Dalam kompleks seperti itu, mereka dihubungkan satu sama lain oleh molekul mRNA tunggal.

Subunit ribosom terbentuk di nukleolus. Setelah melewati pori-pori dalam selubung nukleus, ribosom memasuki membran retikulum endoplasma (RE).

Fungsi ribosom: perakitan rantai polipeptida (sintesis molekul protein dari asam amino).

sitoskeleton

Sitoskeleton seluler terbentuk mikrotubulus dan mikrofilamen .

mikrotubulus adalah formasi silinder dengan diameter 24 nm. Panjangnya 100 m-1 mm. Komponen utamanya adalah protein yang disebut tubulin. Itu tidak mampu berkontraksi dan dapat dihancurkan oleh colchicine.

Mikrotubulus terletak di hyaloplasma dan melakukan hal berikut: fungsi:

buat kerangka sel yang elastis, tetapi pada saat yang sama, yang memungkinkannya mempertahankan bentuknya;

mengambil bagian dalam proses distribusi kromosom sel (membentuk gelendong pembelahan);

menyediakan pergerakan organel;

Mikrofilamen- filamen yang terletak di bawah membran plasma dan terdiri dari protein aktin atau miosin. Mereka dapat berkontraksi, menghasilkan pergerakan sitoplasma atau penonjolan membran sel. Selain itu, komponen ini terlibat dalam pembentukan penyempitan selama pembelahan sel.

Pusat Sel

Pusat sel adalah organoid yang terdiri dari 2 butiran kecil - sentriol dan bola bercahaya di sekitarnya - sentrosfer. Sentriol adalah benda silinder dengan panjang 0,3-0,5 m dan diameter sekitar 0,15 m. Dinding silinder terdiri dari 9 tabung paralel. Sentriol disusun berpasangan tegak lurus satu sama lain. Peran aktif pusat sel terungkap selama pembelahan sel. Sebelum pembelahan sel, sentriol menyimpang ke kutub yang berlawanan, dan sentriol anak muncul di dekat masing-masing kutub. Mereka membentuk spindel pembelahan, yang berkontribusi pada distribusi materi genetik yang seragam antara sel anak.

Sentriol adalah organel sitoplasma yang bereproduksi sendiri, mereka muncul sebagai hasil duplikasi sentriol yang sudah ada.

Fungsi:

1. Memastikan divergensi kromosom yang seragam ke kutub sel selama mitosis atau meiosis.

2. Pusat organisasi sitoskeleton.

Organel gerak

Tidak ada di semua sel

Organel gerakan termasuk silia, serta flagela. Ini adalah pertumbuhan kecil dalam bentuk rambut. Flagel mengandung 20 mikrotubulus. Basisnya terletak di sitoplasma dan disebut badan basal. Panjang flagel adalah 100 m atau lebih. Flagela yang hanya berukuran 10-20 mikron disebut bulu mata . Ketika mikrotubulus meluncur, silia dan flagela dapat berosilasi, menyebabkan pergerakan sel itu sendiri. Sitoplasma mungkin mengandung fibril kontraktil yang disebut miofibril. Miofibril, sebagai suatu peraturan, terletak di miosit - sel jaringan otot, serta di sel jantung. Mereka terdiri dari serat yang lebih kecil (protofibril).

Pada hewan dan manusia bulu mata mereka menutupi saluran udara dan membantu menyingkirkan partikel padat kecil seperti debu. Selain itu, ada juga pseudopoda yang memberikan gerakan amoeboid dan merupakan elemen dari banyak sel uniseluler dan hewan (misalnya, leukosit).

Fungsi:

Spesifik

Inti. Kromosom

1. Kelompok organel apa yang termasuk dalam lisosom, retikulum endoplasma, dan aparatus Golgi?

Membran tunggal, membran ganda, non membran.

Lisosom, retikulum endoplasma, dan aparatus Golgi adalah organel bermembran tunggal.

2. Bagaimana struktur dan fungsi retikulum endoplasma? Bagaimana EPS kasar berbeda dari halus?

Retikulum endoplasma (RE) adalah sistem saluran dan rongga yang dikelilingi oleh membran dan menembus hialoplasma sel. Membran retikulum endoplasma memiliki struktur yang mirip dengan plasmalemma. EPS dapat menempati hingga 50% dari volume sel, saluran dan rongganya tidak pecah di mana pun dan tidak terbuka ke dalam hialoplasma.

Bedakan antara EPS kasar dan halus. Membran RE kasar mengandung banyak ribosom, sedangkan membran RE halus tidak mengandung ribosom. Pada ribosom RE kasar, protein disintesis yang diekskresikan di luar sel, serta protein membran. Pada permukaan EPS halus, lipid, oligo- dan polisakarida disintesis. Selain itu, ion Ca 2+, yang merupakan pengatur penting fungsi sel dan tubuh secara keseluruhan, terakumulasi dalam RE halus. RE halus sel hati melakukan proses pemecahan dan penetralan zat beracun.

EPS kasar berkembang lebih baik dalam sel yang mensintesis sejumlah besar protein (misalnya, dalam sel kelenjar ludah dan pankreas, yang mensintesis enzim pencernaan; dalam sel pankreas dan kelenjar pituitari, yang menghasilkan hormon yang bersifat protein. ). RE halus berkembang dengan baik dalam sel yang mensintesis, misalnya, polisakarida dan lipid (sel kelenjar adrenal dan gonad yang menghasilkan hormon steroid; sel hati yang mensintesis glikogen, dll.).

Zat yang terbentuk pada membran EPS menumpuk di dalam rongga jaringan dan diubah. Misalnya, protein memperoleh struktur sekunder, tersier, atau kuartener yang khas. Kemudian zat tersebut diapit dalam vesikel membran dan diangkut ke kompleks Golgi.

3. Bagaimana cara kerja kompleks Golgi? Fungsi apa yang dijalankannya?

Kompleks Golgi adalah sistem struktur membran intraseluler: tangki dan vesikel, di mana zat yang disintesis pada membran EPS diakumulasikan dan dimodifikasi.

Zat dikirim ke kompleks Golgi dalam vesikel membran, yang diikat dari RE dan melekat pada tangki kompleks Golgi. Di sini, zat-zat ini mengalami berbagai transformasi biokimia, dan kemudian dikemas lagi ke dalam vesikel membran dan sebagian besar diangkut ke plasmalemma. Membran vesikel menyatu dengan membran sitoplasma, dan isinya dikeluarkan di luar sel. Polisakarida dinding sel disintesis di kompleks Golgi sel tumbuhan. Fungsi penting lainnya dari kompleks Golgi adalah pembentukan lisosom.

4. Kompleks Golgi terbesar (hingga 10 mikron) ditemukan di sel-sel kelenjar endokrin. Bagaimana menurut Anda, apa hubungannya?

Fungsi utama sel-sel kelenjar endokrin adalah sekresi hormon. Sintesis hormon terjadi pada membran EPS, dan akumulasi, transformasi, dan ekskresi zat-zat ini dilakukan oleh kompleks Golgi. Oleh karena itu, kompleks Golgi sangat berkembang dalam sel-sel kelenjar endokrin.

5. Apa yang umum dalam struktur dan fungsi retikulum endoplasma dan kompleks Golgi? Apa bedanya?

Kesamaan:

● Mereka adalah kompleks struktur membran intraseluler yang dibatasi oleh membran tunggal dari hialoplasma (yaitu, mereka adalah organel membran tunggal).

● Mampu memisahkan vesikel membran yang mengandung berbagai zat organik. Bersama-sama mereka membentuk sistem tunggal yang memastikan sintesis zat, modifikasi dan penghapusannya dari sel (menyediakan "ekspor").

● Paling baik dikembangkan dalam sel-sel yang mengkhususkan diri dalam sekresi zat aktif biologis.

Perbedaan:

● Komponen membran utama dari retikulum endoplasma adalah saluran dan rongga, dan kompleks Golgi adalah tangki pipih dan vesikel kecil.

● EPS mengkhususkan diri dalam sintesis zat, dan kompleks Golgi - dalam akumulasi, modifikasi, dan pembuangan dari sel.

Dan (atau) fitur penting lainnya.

6. Apa itu lisosom? Bagaimana mereka terbentuk? Fungsi apa yang mereka lakukan?

Lisosom adalah vesikel membran kecil yang diambil dari tangki aparatus Golgi dan mengandung seperangkat enzim pencernaan yang dapat memecah berbagai zat (protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dll.) menjadi senyawa yang lebih sederhana.

Partikel makanan yang memasuki sel dari luar dikemas ke dalam vesikel fagositik. Lisosom bergabung dengan vesikel ini - ini adalah bagaimana lisosom sekunder terbentuk, di mana, di bawah aksi enzim, nutrisi dipecah menjadi monomer. Yang terakhir memasuki hialoplasma dengan difusi, dan residu yang tidak tercerna diekskresikan di luar sel melalui eksositosis.

Selain mencerna zat yang masuk ke dalam sel dari luar, lisosom ikut serta dalam pemecahan komponen internal sel (molekul dan seluruh organel), rusak atau usang. Proses ini disebut autophagy. Selain itu, di bawah aksi enzim lisosom, pencernaan sendiri yang lama, aktivitas fungsional yang hilang atau sel dan jaringan yang rusak dapat terjadi.

7*. Sarankan mengapa enzim dalam lisosom tidak membelah membrannya sendiri. Apa akibat bagi sel yang dapat menyebabkan pecahnya membran lisosom?

Komponen struktural membran lisosom terikat secara kovalen dengan sejumlah besar oligosakarida (biasanya sangat terglikosilasi). Ini tidak memungkinkan enzim lisosom berinteraksi dengan protein membran dan lipid, mis. "mencerna" membran.

Karena pecahnya selaput lisosom, enzim pencernaan memasuki hyaloplasma, yang dapat menyebabkan kerusakan komponen struktural sel dan bahkan autolisis - pencernaan sel sendiri. Namun, enzim lisosom bekerja dalam lingkungan asam (pH di dalam lisosom adalah 4,5 - 5,0), tetapi jika lingkungan mendekati netral, yang khas untuk hialoplasma (pH = 7,0 - 7,3), aktivitasnya menurun tajam. Ini adalah salah satu mekanisme untuk melindungi sel dari pencernaan sendiri jika terjadi pecahnya membran lisosom secara spontan.

delapan*. Telah ditetapkan bahwa oligo- atau polisakarida tertentu "melekat" pada molekul banyak zat untuk dikeluarkan dari sel di kompleks Golgi, dan komponen karbohidrat yang berbeda melekat pada zat yang berbeda. Dalam bentuk yang dimodifikasi ini, zat diekskresikan ke lingkungan ekstraseluler. Menurut Anda mengapa ini diperlukan?

Komponen karbohidrat adalah semacam label atau "sertifikat", yang dengannya zat memasuki tempat fungsinya, tanpa dipecah di sepanjang jalan oleh aksi enzim. Jadi, menurut label karbohidrat, tubuh membedakan zat layanan dari zat asing dan yang dapat didaur ulang.

* Tugas yang ditandai dengan tanda bintang mengharuskan siswa untuk mengajukan berbagai hipotesis. Oleh karena itu, ketika menetapkan nilai, guru harus fokus tidak hanya pada jawaban yang diberikan di sini, tetapi mempertimbangkan setiap hipotesis, mengevaluasi pemikiran biologis siswa, logika penalaran mereka, orisinalitas ide, dll. Setelah itu, disarankan untuk membiasakan siswa dengan jawaban yang diberikan.

Aparatus Golgi adalah organel sel eukariotik. Kompleks Golgi adalah tumpukan kantung membran berbentuk cakram (tadah), agak melebar lebih dekat ke tepi, dan sistem vesikel yang terkait. Golgi. Dalam sel tumbuhan, sejumlah tumpukan terpisah (dictyosom) ditemukan, pada sel hewan sering ada satu tumpukan besar atau beberapa yang dihubungkan oleh tabung. Itu dinamai kompleks Golgi setelah ahli histologi Italia Camillo Golgi, Hadiah Nobel dalam Kedokteran 1906, yang menemukan organoid pada tahun 1898 dalam sel saraf.

Struktur aparatus Golgi (A) dan pembentukan vesikel tunggal dalam skala besar (B).

1 - vesikel Golgi, 2 - tangki dictyosome, 3 - saluran aparatus Golgi, 4 - vesikel yang berkembang.

Kompleks Golgi melakukan banyak fungsi penting. Melalui saluran retikulum endoplasma, produk dari aktivitas sintetik sel - protein, karbohidrat dan lemak - diangkut ke sana. Semua zat ini pertama-tama menumpuk, dan kemudian memasuki sitoplasma dalam bentuk gelembung besar dan kecil dan digunakan di dalam sel itu sendiri selama aktivitas hidupnya, atau dikeluarkan darinya dan digunakan di dalam tubuh. Misalnya, dalam sel pankreas mamalia, enzim pencernaan disintesis, yang menumpuk di rongga organoid. Kemudian vesikel berisi enzim terbentuk. Mereka diekskresikan dari sel ke dalam saluran pankreas, dari mana mereka mengalir ke rongga usus.

Aparatus Golgi asimetris - tangki yang terletak lebih dekat ke inti sel (cis-Golgi) mengandung protein yang paling sedikit matang, vesikel membran - vesikel yang bertunas dari granular

retikulum endoplasma (ER), pada membran tempat sintesis protein oleh ribosom terjadi. Pergerakan protein dari retikulum endoplasma (RE) ke aparatus Golgi terjadi tanpa pandang bulu, namun, protein yang terlipat tidak lengkap atau salah tetap berada di RE. Kembalinya protein dari aparatus Golgi ke RE membutuhkan urutan sinyal tertentu (lisin-asparagin-glutamin-leusin) dan terjadi karena pengikatan protein ini ke reseptor membran di cis-Golgi.

Fungsi penting lain dari organoid ini adalah bahwa lemak dan karbohidrat (polisakarida) disintesis pada membrannya, yang digunakan dalam sel dan yang merupakan bagian dari membran. Berkat aktivitas kompleks Golgi, pembaruan dan pertumbuhan membran plasma terjadi.

Protein yang dimaksudkan untuk sekresi, protein transmembran dari membran plasma, protein lisosom, dll matang di tangki Aparatur Golgi Protein yang matang secara berurutan bergerak di sepanjang tangki organel, di mana mereka dimodifikasi - glikosilasi dan fosforilasi. Dalam O-glikosilasi, gula kompleks melekat pada protein melalui atom oksigen. Selama fosforilasi, residu asam fosfat melekat pada protein.

Aparatus Golgi membentuk lisosom, vakuola kontraktil pada protozoa, dan komponen dinding sel pada tumbuhan. Organoid ini berkembang sangat baik dalam sel sekretorik.

Pembentukan lisosom.

Semua enzim hidrolitik lisosom melewati aparatus Golgi, di mana mereka menerima "label" dalam bentuk gula spesifik - mannose-6-fosfat (M6P) - sebagai bagian dari oligosakarida mereka. Lampiran label ini terjadi dengan partisipasi dua enzim. Enzim N-acetylglucosamine phosphotransferase secara khusus mengenali hidrolase lisosom dengan rincian struktur tersier mereka dan menambahkan N-asetilglukosamin fosfat ke atom keenam dari beberapa residu mannose dari oligosakarida hidrolase. Enzim kedua, fosfoglikosidase, memotong N-asetilglukosamin, menciptakan label M6P. Label ini kemudian dikenali oleh protein reseptor M6P, dengan bantuannya, hidrolase dikemas ke dalam vesikel dan dikirim ke lisosom. Di sana, dalam lingkungan asam, fosfat dipecah dari hidrolase matang. Jika N-acetylglucosamine phosphotransferase tidak berfungsi karena mutasi atau cacat genetik dari reseptor M6P, semua enzim lisosom "secara default" dikirim ke membran luar dan disekresikan ke lingkungan ekstraseluler. Ternyata secara normal sejumlah reseptor M6P juga masuk ke membran yang rusak. Mereka mengembalikan enzim lisosom yang secara tidak sengaja masuk ke lingkungan eksternal ke dalam sel selama endositosis.

Struktur kompleks Golgi

Kompleks Golgi (KG), atau peralatan jala internal , adalah bagian khusus dari sistem metabolisme sitoplasma, yang terlibat dalam proses isolasi dan pembentukan struktur membran sel.

CG terlihat dalam mikroskop optik sebagai kotak atau badan berbentuk batang melengkung yang terletak di sekitar nukleus.

Di bawah mikroskop elektron, terungkap bahwa organel ini diwakili oleh tiga jenis formasi:

Semua komponen aparatus Golgi dibentuk oleh membran halus.

Catatan 1

Kadang-kadang, AG memiliki struktur granular-mesh dan terletak di dekat nukleus dalam bentuk topi.

AG ditemukan di semua sel tumbuhan dan hewan.

Catatan 2

Aparatus Golgi berkembang secara signifikan dalam sel sekretori. Hal ini terutama terlihat pada sel saraf.

Ruang intermembran bagian dalam diisi dengan matriks yang mengandung enzim tertentu.

Aparatus Golgi memiliki dua zona:

zona formasi di mana, dengan bantuan vesikel, bahan masuk, yang disintesis dalam retikulum endoplasma;
zona pematangan di mana sekresi dan kantung sekretori terbentuk. Rahasia ini terakumulasi di area terminal AG, dari mana vesikel sekretorik bertunas. Sebagai aturan, vesikel semacam itu membawa rahasia ke luar sel.
Lokalisasi CG

Dalam sel apolar (misalnya, dalam sel saraf), CG terletak di sekitar nukleus, dalam sel sekretori menempati tempat antara nukleus dan kutub apikal.

Kompleks kantung Golgi memiliki dua permukaan:

formatif(belum matang atau regeneratif) permukaan cis (dari lat. Sis - di sisi ini); fungsional(dewasa) - trans-permukaan (dari lat. Trans - melalui, di belakang).

Kolom Golgi dengan permukaannya yang berbentuk cembung berbelok ke arah nukleus, berdekatan dengan retikulum endoplasma granular dan mengandung vesikel bundar kecil yang disebut intermediat. Permukaan cekung yang matang dari kolom kantung menghadapi puncak (kutub apikal) sel dan berakhir di vesikel besar.

Pembentukan kompleks Golgi

Membran CG disintesis oleh retikulum endoplasma granular, yang berdekatan dengan kompleks. Bagian ER yang berdekatan dengannya kehilangan ribosom, yang kecil, yang disebut, tunas dari mereka. vesikel transpor atau perantara. Mereka pindah ke permukaan pembentukan kolom Golgi dan bergabung dengan kantung pertamanya. Di seberang (matang) permukaan kompleks Golgi adalah kantung berbentuk tidak teratur. Ekspansinya - butiran prosekretori (vakuola kondensasi) - terus bertunas dan berubah menjadi vesikel berisi sekretori - butiran sekretori. Jadi, sejauh membran permukaan matang kompleks digunakan untuk vesikel sekretori, kantung permukaan formasi diisi ulang karena retikulum endoplasma.

Fungsi kompleks Golgi

Fungsi utama aparatus Golgi adalah ekskresi zat yang disintesis oleh sel. Zat-zat ini diangkut melalui sel-sel retikulum endoplasma dan menumpuk di vesikel aparatus retina. Kemudian mereka dilepaskan ke lingkungan eksternal atau sel menggunakannya dalam proses kehidupan.

Kompleks juga mengkonsentrasikan beberapa zat (misalnya, pewarna) yang masuk ke dalam sel dari luar dan harus dikeluarkan darinya.

Dalam sel tumbuhan, kompleks mengandung enzim untuk sintesis polisakarida dan bahan polisakarida itu sendiri, yang digunakan untuk membangun membran selulosa sel.

Selain itu, CG mensintesis bahan kimia yang membentuk membran sel.

Secara umum, aparatus Golgi melakukan fungsi-fungsi berikut:

akumulasi dan modifikasi makromolekul yang disintesis dalam retikulum endoplasma;
pembentukan rahasia kompleks dan vesikel sekretori dengan kondensasi produk sekretori;
sintesis dan modifikasi karbohidrat dan glikoprotein (pembentukan glikokaliks, lendir);
modifikasi protein - penambahan berbagai formasi kimia ke polipeptida (fosfat - fosforilasi, karboksil - karboksilasi), pembentukan protein kompleks (lipoprotein, glikoprotein, mukoprotein) dan pemecahan polipeptida;
penting untuk pembentukan, pembaruan membran sitoplasma dan formasi membran lainnya karena pembentukan vesikel membran, yang kemudian bergabung dengan membran sel;
pembentukan lisosom dan granularitas spesifik dalam leukosit;
pembentukan peroksisom.

Protein dan, sebagian, kandungan karbohidrat CG berasal dari retikulum endoplasma granular, di mana ia disintesis. Bagian utama dari komponen karbohidrat terbentuk di kantung kompleks dengan partisipasi enzim glikosiltransferase, yang terletak di membran kantung.

Di kompleks Golgi, sekresi seluler yang mengandung glikoprotein dan glikosaminoglikan akhirnya terbentuk. Granula sekretori matang di CG, yang masuk ke vesikel, dan pergerakan vesikel ini ke arah plasmalemma.Tahap akhir sekresi adalah pengusiran vesikel yang terbentuk (matang) di luar sel. Penghapusan inklusi sekretori dari sel dilakukan dengan memasang membran vesikel ke dalam plasmalemma dan pelepasan produk sekretori di luar sel. Dalam proses pemindahan vesikel sekretorik ke kutub apikal sel, membrannya menebal dari awal 5-7 nm, mencapai ketebalan plasmalemma 7-10 nm.

Catatan 4

Ada saling ketergantungan antara aktivitas sel dan ukuran kompleks Golgi - sel sekretorik memiliki kolom CG yang besar, sedangkan sel non-sekretori mengandung sejumlah kecil kantung kompleks.

Pembukaan.

Struktur yang dikenal sebagai kompleks Golgi pertama kali ditemukan dalam sel

Hewan pada tahun 1898 Camillo Golgi, dokter dan ahli sitologi Italia. Sebuah studi rinci tentang struktur ini dibuat kemudian menggunakan mikroskop elektron.

Aparatus Golgi ditemukan di sitoplasma hampir semua sel eukariotik, terutama di sel sekretori hewan. Dalam ragi, kompleks Golgi agak kurang menonjol, biasanya dalam bentuk bagian khusus dari retikulum endoplasma. Kompleks Golgi adalah tumpukan kantung membran pipih, yang disebut cistern, dan sistem vesikel yang terkait, yang disebut vesikel Golgi. Di salah satu ujung tumpukan

Kantung terus-menerus membentuk tangki baru dengan peleburan vesikel yang keluar dari retikulum endoplasma halus. Di ujung tumpukan yang lain, di bagian dalam, pematangan tangki selesai dan mereka kembali pecah menjadi gelembung. Dengan demikian, tangki di tumpukan secara bertahap bergerak dari luar ke dalam.

Fungsi aparatus Golgi adalah transportasi dan kimia

modifikasi langit dari zat yang memasukinya. Substrat awal untuk enzim adalah protein yang masuk ke aparatus Golgi dari retikulum endoplasma. Setelah dimodifikasi dan dipekatkan, enzim dalam vesikel Golgi diangkut ke "tujuan" mereka, seperti di mana ginjal baru terbentuk. Transfer ini paling aktif dilakukan dengan partisipasi mikrotubulus sitoplasma.

Aparatus Golgi adalah komponen dari semua sel eukariotik (hampir satu-satunya pengecualian adalah eritrosit mamalia). dia p

Ini adalah organel membran yang paling penting yang mengontrol proses transportasi intraseluler. Fungsi utama aparatus Golgi adalah modifikasi, akumulasi, pemilahan, dan arah berbagai zat ke dalam kompartemen intraseluler yang sesuai, serta di luar sel. Ini terdiri dari satu set tangki pipih yang dikelilingi oleh membran, menyerupai tumpukan pelat. Setiap tumpukan Golgi (disebut dictyosome pada tumbuhan) biasanya berisi empat hingga enam tangki, biasanya berdiameter sekitar 1 m (Gambar 8-36). Jumlah tumpukan Golgi dalam sel sangat tergantung pada jenisnya: beberapa sel berisi satu tumpukan besar, sementara yang lain memiliki ratusan tumpukan yang sangat kecil.

Tumpukan Golgi selalu dikaitkan dengan massa kecil (berdiameter sekitar 60 nm) terikat membran. Menurut saya

Bahwa vesikel-vesikel ini (vesikel Golgi) membawa protein dan lipid ke dalam aparatus Goldki, mengangkutnya dari sana dan di antara tangki-tangki lainnya. Banyak vesikel dibatasi dan dilapisi dengan clathrin atau protein spesifik lainnya. Seringkali orang dapat melihat vesikel berbatas seperti itu lepas dari tangki Golgi.

Aparatus Golgi memiliki dua sisi yang berbeda: sisi baru lahir atau cis dan sisi matang atau trans.Sisi cis terkait erat dengan elemen transisi RE; sisi trans mengembang membentuk retikulum tubular yang disebut jaringan trans Golgi. Protein dan lipid dalam vesikel kecil memasuki tumpukan Golgi dari sisi cis, dan meninggalkannya, menuju kompartemen yang berbeda, bersama dengan vesikel yang terbentuk di sisi trans. Melewati satu tumpukan golge

dan di tempat lain, molekul-molekul ini mengalami serangkaian modifikasi yang berurutan.

Struktur.

Deskripsi struktur aparatus Golgi terkait erat dengan deskripsi fungsi biokimia utamanya, karena subdivisi seluler ini

kompartemen menjadi beberapa bagian diproduksi terutama berdasarkan lokalisasi enzim yang terletak di bagian tertentu.

Paling sering, ada empat divisi utama dalam aparatus Golgi: cis-Golgi, medial-Golgi, trans-Golgi dan jaringan trans-Golgi (TGN)

Selain itu, apa yang disebut kompartemen perantara, yang merupakan akumulasi vesikel membran antara retikulum endoplasma dan cis-Golgi, kadang-kadang disebut sebagai aparatus Golgi. Aparatus Golgi adalah organel yang sangat polimorfik; dalam sel dari jenis yang berbeda dan bahkan pada tahap perkembangan yang berbeda dari sel yang sama, dapat terlihat berbeda. Karakteristik utamanya adalah:

adanya tumpukan beberapa (biasanya 3-8) tangki pipih, kurang lebih berdekatan satu sama lain. Tumpukan seperti itu selalu dikelilingi oleh sejumlah vesikel membran (kadang-kadang sangat signifikan). Pada sel hewan, satu tumpukan lebih umum, sedangkan pada sel tumbuhan biasanya ada beberapa; masing-masing kemudian disebut dictyosome. Diktiosom individu dapat saling berhubungan oleh sistem vakuola, membentuk jaringan tiga dimensi;
heterogenitas komposisi, dinyatakan dalam fakta bahwa enzim-enzim residen terdistribusi secara heterogen di seluruh organel;
polaritas, yaitu, adanya sisi cis yang menghadap retikulum endoplasma dan nukleus, dan sisi trans yang menghadap ke permukaan sel (ini terutama berlaku untuk mensekresi sel);
berhubungan dengan mikrotubulus dan daerah sentriol. Penghancuran mikrotubulus oleh agen depolimerisasi menyebabkan fragmentasi aparatus Golgi, tetapi fungsinya tidak terpengaruh secara signifikan. Fragmentasi serupa diamati dalam kondisi alami, selama mitosis. Setelah pemulihan sistem mikrotubulus, elemen aparatus Golgi yang tersebar di seluruh sel dikumpulkan (sepanjang mikrotubulus) di wilayah sentriol, dan kompleks Golgi yang normal direkonstruksi.

Aparatus Golgi (kompleks Golgi) adalah struktur membran sel eukariotik, terutama ditujukan untuk ekskresi zat yang disintesis dalam retikulum endoplasma. Kompleks Golgi dinamai ilmuwan Italia Camillo Golgi, yang pertama kali menemukannya pada tahun 1898.

Kompleks Goldki adalah tumpukan kantung membran berbentuk cakram (tangki), agak melebar lebih dekat ke tepi, dan sistem terkait vesikel Goldki. Dalam sel tumbuhan, sejumlah tumpukan terpisah (dictyosom) ditemukan, pada sel hewan sering ada satu tumpukan besar atau beberapa yang dihubungkan oleh tabung.

Protein yang dimaksudkan untuk sekresi, protein transmembran dari membran plasma, protein lisosom, dll. matang dalam tangki Aparatur Golgi. Protein yang matang secara berurutan bergerak melalui tangki organel, di mana lipatan terakhir mereka terjadi, serta modifikasi - glikosilasi dan fosforilasi.

Aparatus Golgi asimetris - tangki yang terletak lebih dekat ke inti sel (cis-Golgi) mengandung protein yang paling tidak matang, vesikel membran - vesikel, tunas dari retikulum endoplasma granular (ER), pada membran di mana protein disintesis oleh ribosom , secara terus menerus melekat pada tangki-tangki ini.

Tangki yang berbeda dari Aparat Golgi mengandung enzim katalitik penduduk yang berbeda dan, akibatnya, proses yang berbeda secara berurutan terjadi dengan protein pematangan di dalamnya. Jelas bahwa proses bertahap seperti itu harus dikendalikan. Memang, protein yang matang "ditandai" dengan residu polisakarida khusus (terutama manosa), tampaknya memainkan peran semacam "tanda kualitas".

Tidak sepenuhnya jelas bagaimana protein yang matang bergerak melalui sisterna aparatus Golgi sementara protein residen tetap kurang lebih terkait dengan satu sisterna. Ada dua hipotesis non-eksklusif yang menjelaskan mekanisme ini. Menurut yang pertama (1), transpor protein dilakukan dengan menggunakan mekanisme transpor vesikular yang sama dengan jalur transpor dari RE, dan protein residen tidak termasuk dalam vesikel tunas. Menurut kedua (2), ada gerakan terus menerus (pematangan) dari tangki itu sendiri, perakitan mereka dari vesikel di satu ujung dan pembongkaran di ujung organel, dan protein penduduk bergerak mundur (dalam arah yang berlawanan) menggunakan transportasi vesikular.

Akhirnya, vesikel yang mengandung protein yang sepenuhnya matang bertunas dari ujung organel yang berlawanan (trans-Golgi).

Di kompleks Golgi,

1. O-glikosilasi, gula kompleks yang melekat pada protein melalui atom oksigen.

2. Fosforilasi (penempelan residu asam ortofosfat ke protein).

3. Pembentukan lisosom.

4. Pembentukan dinding sel (pada tumbuhan).

5. Partisipasi dalam transportasi vesikular (pembentukan aliran tiga protein):

6. pematangan dan transportasi protein membran plasma;

7. pematangan dan pengangkutan rahasia;

8. pematangan dan transportasi enzim lisosom.

Aparatus Golgi (kompleks Golgi) adalah bagian khusus dari retikulum endoplasma, yang terdiri dari kantung membran datar bertumpuk. Ini terlibat dalam sekresi protein oleh sel (pengemasan protein yang disekresikan ke dalam butiran terjadi di dalamnya) dan oleh karena itu dikembangkan secara khusus dalam sel yang melakukan fungsi sekretori. Fungsi penting aparatus Goldki juga mencakup perlekatan gugus karbohidrat pada protein dan penggunaan protein ini untuk membangun membran sel dan membran lisosom. Pada beberapa alga, serat selulosa disintesis di aparatus Golgi.

Fungsi.

Fungsi aparatus Golgi adalah transportasi dan modifikasi kimia zat yang masuk. Substrat awal untuk enzim adalah protein yang masuk ke aparatus Golgi dari retikulum endoplasma. Setelah dimodifikasi dan dipekatkan, enzim dalam vesikel Golgi diangkut ke "tujuan" mereka, seperti di mana ginjal baru terbentuk. Transfer ini paling aktif dilakukan dengan partisipasi mikrotubulus sitoplasma.

Fungsi aparatus Golgi sangat beragam. Ini termasuk:

1) pemilahan, akumulasi dan ekskresi produk sekretori;

2) penyelesaian modifikasi protein pasca-translasi (glikosilasi, sulfasi, dll.);

3) akumulasi molekul lipid dan pembentukan lipoprotein;

4) pembentukan lisosom;

5) sintesis polisakarida untuk pembentukan glikoprotein, lilin, gusi, lendir, zat matriks dinding sel tanaman

(hemiselulosa, pektin), dll.

6) pembentukan pelat sel setelah fisi nuklir dalam sel tumbuhan;

7) partisipasi dalam pembentukan akrosom;

8) pembentukan vakuola kontraktil protozoa.

Daftar ini tidak diragukan lagi tidak lengkap, dan penelitian lebih lanjut tidak hanya akan memungkinkan pemahaman yang lebih baik tentang fungsi aparatus Golgi yang sudah diketahui, tetapi juga akan mengarah pada penemuan yang baru. Sejauh ini, yang paling banyak dipelajari dari sudut pandang biokimia adalah fungsi yang terkait dengan transportasi dan modifikasi protein yang baru disintesis.