Golgi aparat

Od Golgi aparat spada u stanične organele i koristi se za modificiranje i sortiranje proteina. Usko surađuje s endoplazmatskim retikulumom. Također je uključen u stvaranje sekreta.

Što je Golgijev aparat?

Aparat Golgi je važna stanična organela u kojoj se proteini proizvedeni u endoplazmatskom retikulu mijenjaju i razvrstavaju. Također tvori lizosome koji sadrže enzime za razgradnju vlastitih i stranih bjelančevina u tijelu. Lizosomi su ćelijske organele zatvorene na membranu koje pomoću protonskih pumpi stvaraju nisku pH vrijednost unutar i na taj način zakiseljuju enzime.

Golgijev aparat prisutan je u svakoj eukariotskoj stanici i tvori reakcijski prostor zatvoren membranom koji igra važnu ulogu u egzocitozi. Otkrio ga je talijanski patolog Camillo Golgi 1898. godine tijekom histoloških pregleda mozga i dobio ime po njemu. Unutar Golgijevog aparata proteini endoplazmatskog retikuluma reagiraju na modifikacije s drugim proteinima ili sa ostacima šećera (glikozilacija).

Na taj se način proteini najprije dovode u svoj transportni oblik. Zatim se razvrstavaju prema njihovom odredištu. Međutim, ne nastaju novi proteini unutar Golgijevog aparata, mijenjaju se samo postojeći.

Anatomija i struktura

Golgijev aparat karakteriziraju gomile ravnih, membranski zatvorenih šupljina. Ove šupljine se nazivaju cisterne. Snop obično sadrži tri do osam cisterni. Ponekad to može biti i do 30 cisterni. Sklop ima prosječni promjer od jednog mikrometra. Tehnički izraz za snop je dictyosome.

Broj dictyosoma ovisi o vrsti stanice. Neke stanice mogu sadržavati i do nekoliko stotina dictyosoma. Mikrotubule osiguravaju da se Golgijev aparat u životinjskim i ljudskim stanicama uglavnom nalazi u blizini stanične jezgre i centrosoma. Međutim, u većini biljnih stanica Golgijev aparat distribuiran je kroz cjelokupnu citoplazmu stanice. Važno svojstvo Golgijevog aparata je njegova polarizacija. Strana okrenuta prema endoplazmatskom retikulu je konveksna, a strana okrenuta od njega konkavna. Golgijev aparat prima iz veziplanta endoplazmatskog retikuluma opremljenog proteinskim omotačem COP II.

Konveksna strana poznata je i kao cis Golgi mreža (CGN). Strana okrenuta od ER-a naziva se trans-Golgijeva mreža (TGN). Golgijeve mreže predstavljaju nekoliko malih cisterni i vezikula koji su međusobno povezani. Cisterne između Golgijevih mreža su takozvane Golgijeve hrpe, koje imaju specifičnu enzimsku strukturu.

Proteini se kreću od cis-Golgijeve mreže do trans-Golgijeve mreže. Postoje dva modela za ovaj postupak i vjerojatno će se primjenjivati ​​oba.Ili se vezikuli kreću od CGN-a do TGN-a, pri čemu se proteini zadržavaju, ili se proteini podliježu transportnom kretanju od vezikula do vezikula u smjeru TGN-a.

Funkcija i zadaci

Aparat Golgi ima raznolike i vrlo složene funkcije. Pojavljuju se tri područja odgovornosti. Ovako se elementi plazma membrane sintetiziraju i modificiraju. Formiraju se i pohranjuju sekretorne vezikule s prijenosnicima i hormonima. Konačno, lizosomi su stvoreni za skladištenje probavnih enzima.

U početku, Golgijev aparat uglavnom prima vezikule koji sadrže proteine ​​ili polipeptide iz endoplazmatskog retikuluma. Unutar Golgijevog aparata ti se proteini dalje modificiraju ovisno o namjeravanoj uporabi. Postoji ili veza s ostacima šećera ili s drugim proteinima. Modificirani proteini se transportiraju u TGN, gdje se sortiraju, pakiraju u Golgivesicle, obilježavaju signalnim tvarima i putem različitih mehanizama transporta do odredišta. Većina proteina se transportira izvan stanice.

Izvan stanice koriste se za izmjenu izvanstanične matrice. To služi međućelijskoj komunikaciji i stabilnosti tkiva. Golgijev aparat također tvori primarne lizosome koji sadrže litske enzime. Ti se enzimi koriste za otapanje tvari specifičnih za stanicu i ćelije. Enzimi razvijaju svoju najveću aktivnost u kiselom rasponu pri pH od oko 4,5.

Ova pH vrijednost može se postići samo u reakcijskim prostorima zatvorenim membranom pomoću protonskih pumpi. Unutrašnjost lizosoma opremljena je zaštitnom kiselinom koja se sastoji od proteoglukana. Nadalje, lizni enzimi modificirani su s manozo-6-fosfatima kako bi ih prepoznali posebni receptori na membrani lizosoma.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

bolesti

Procesi u Golgijevom aparatu su vrlo složeni. Poremećaji prometnog sustava mogu dovesti do ozbiljnih bolesti poput raka ili dijabetesa. Točni mehanizmi još nisu poznati. Međutim, provode se intenzivna istraživanja ovog problema. Postoje i dokazi da autoimune reakcije na elemente Golgijeva aparata mogu dovesti do bolesti reumatskog tipa.

Preko 75 posto pacijenata sa Sjögrenovim sindromom ima antitijelo protiv proteina u Golgijevom aparatu. Mnogi pacijenti s reumatoidnim artritisom, idiopatskom plućnom fibrozom ili proliferativnim glomerulonefritisom također nose protutijela protiv proteina Golgijevog aparata. Odgovarajuća antitijela otkrivena su i tijekom ispitivanja različitih zaraznih bolesti i karcinoma. Ovo su dodatne reakcije unutar ovih bolesti na koje je vjerojatno da mogu utjecati genetski.

Međutim, na tok bolesti može značajno utjecati. Druge studije su između ostalog ispitivale izravni utjecaj klamidije na Golgijev aparat. Klamidija se prenosi spolnim odnosom i često dovodi do neplodnosti kod žena. Istraživanjem je utvrđeno da klamidija fragmentira Golgijev aparat i razgrađuje ga u male mini-hrpe. Studije su pokazale da to omogućava da se klamidija bolje razmnožava i stvori više zaraznih čestica.