PERALATAN GOLGI: CIRI, FUNGSI DAN STRUKTUR - ANATOMI DAN FISIOLOGI - 2026

Alat Golgi , juga dikenali sebagai kompleks Golgi, adalah organel selular membran yang dibentuk oleh sekumpulan vesikel rata yang disusun bersama; karung ini mempunyai cecair di dalam. Ia terdapat dalam berbagai jenis eukariota, termasuk haiwan, tumbuhan, dan jamur.

Organel ini bertanggungjawab untuk pemprosesan, pembungkusan, klasifikasi, pengedaran dan pengubahsuaian protein. Di samping itu, ia juga berperanan dalam sintesis lipid dan karbohidrat. Sebaliknya, pada tumbuhan di radas Golgi sintesis komponen dinding sel berlaku.

Alat Golgi ditemui pada tahun 1888, sementara sel saraf sedang dikaji; penemuinya, Camillo Golgi, memenangi Hadiah Nobel. Strukturnya dapat dikesan dengan pewarnaan kromat perak.

Pada mulanya keberadaan organ itu diragukan oleh para saintis pada masa itu dan mereka mengaitkan pemerhatian Golgi dengan produk artifak sederhana dari teknik yang digunakan.

Ciri umum

Radas Golgi adalah organel eukariotik yang bersifat membran. Ini menyerupai beg dalam tumpukan, walaupun organisasi mungkin berbeza-beza bergantung pada jenis sel dan organisme. Ia bertanggungjawab untuk pengubahsuaian protein selepas terjemahan.

Sebagai contoh, sebilangan karbohidrat boleh ditambah untuk membentuk glikoprotein. Produk ini dibungkus dan diedarkan ke ruang sel di mana ia diperlukan, seperti membran, lisosom atau vakuola; ia juga boleh dihantar ke luar sel. Begitu juga, ia mengambil bahagian dalam sintesis biomolekul.

Sitoskeleton (khususnya aktin) menentukan lokasinya, dan kompleks umumnya terdapat di kawasan dalaman sel yang dekat dengan nukleus dan pusat.

Struktur dan komposisi

Perwakilan radas Golgi

Kompleks Golgi terdiri dari sekumpulan kantung berbentuk cakera rata, berbentuk fenestrasi, yang disebut tangki Golgian, dengan ketebalan yang berubah-ubah.

Karung ini disusun, dalam kumpulan empat atau enam tangki. Dalam sel mamalia anda dapat menjumpai antara 40 hingga 100 sel yang saling terhubung.

Kompleks Golgi menyajikan ciri menarik: terdapat kekutuban dari segi struktur dan juga fungsi.

Anda boleh membezakan antara wajah cis dan wajah trans. Yang pertama berkaitan dengan kemasukan protein dan dijumpai di dekat retikulum endoplasma. Yang kedua adalah muka keluar atau rembesan produk; Mereka terdiri daripada satu atau dua tangki yang berbentuk tubular.

Bersama struktur ini terdapat vesikel yang membentuk sistem pengangkutan. Tumpukan karung melekat satu sama lain dalam struktur yang mengingatkan pada busur atau tarikh.

Pada mamalia, kompleks Golgi dipecah menjadi beberapa vesikel semasa proses pembelahan sel. Vesikel melepasi sel anak dan sekali lagi mengambil bentuk tradisional kompleks.

Pengecualian struktur

Penyusunan kompleks tidak biasa berlaku pada semua kumpulan organisma. Dalam beberapa jenis sel kompleks tidak disusun sebagai set tangki yang disusun dalam kumpulan; sebaliknya, mereka terletak secara individu. Contoh organisasi ini ialah kulat Saccharomyces cerevisiae.

Dalam beberapa organisma uniselular, seperti toxoplasma atau trypanosoma, kehadiran hanya satu longgokan membran telah dilaporkan.

Semua pengecualian ini menunjukkan bahawa susunan struktur tidak penting untuk memenuhi fungsinya, walaupun jarak antara beg menjadikan proses pengangkutan jauh lebih efisien.

Begitu juga, beberapa eukariota basal kekurangan cisternae ini; contohnya, cendawan. Bukti ini menyokong teori bahawa radas muncul dalam garis keturunan yang lebih lambat daripada eukariota pertama.

Kawasan kompleks Golgi

Secara fungsional, kompleks Golgi dibahagikan kepada petak-petak berikut: rangkaian cis, kantung bertumpuk-yang seterusnya dibahagikan kepada bahagian bawah dan sub-trans- dan rangkaian trans.

Molekul-molekul yang akan dimodifikasi memasuki kompleks Golgi dengan susunan yang sama (rangkaian cis, diikuti oleh subkomponen yang akhirnya akan dikeluarkan di rangkaian trans).

Sebilangan besar tindak balas berlaku di zon yang paling aktif: sub-bahagian trans dan tengah.

ciri-ciri

Kompleks Golgi mempunyai fungsi utamanya pengubahsuaian protein pasca translasi berkat enzim yang ada di dalamnya.

Pengubahsuaian ini merangkumi proses glikosilasi (penambahan karbohidrat), fosforilasi (penambahan kumpulan fosfat), sulfasi (penambahan kumpulan fosfat), dan proteolisis (degradasi protein).

Selanjutnya, kompleks Golgi terlibat dalam sintesis biomolekul tertentu. Setiap fungsinya dijelaskan secara terperinci di bawah:

Glikosilasi protein yang terikat pada membran

Dalam alat Golgi, pengubahsuaian protein kepada glikoprotein berlaku. PH asid khas bahagian dalam organel sangat penting agar proses ini berlaku secara normal.

Terdapat pertukaran bahan yang berterusan antara radas Golgi dengan retikulum endoplasma dan lisosom. Dalam retikulum endoplasma, protein juga mengalami pengubahsuaian; ini termasuk penambahan oligosakarida.

Apabila molekul-molekul ini (N-oligosakarida) memasuki kompleks Golgi, mereka menerima serangkaian pengubahsuaian tambahan. Sekiranya takdir molekul ini dibawa ke luar sel atau diterima dalam membran plasma, pengubahsuaian khas berlaku.

Pengubahsuaian ini merangkumi langkah-langkah berikut: penyingkiran tiga residu mannose, penambahan N-asetilglukosamin, penyingkiran dua mannosis, dan penambahan fukosa, dua tambahan N-asetilglukosamin, tiga galaktosa, dan tiga residu asid sialik.

Glikosilasi protein terikat untuk lisosom

Sebaliknya, protein yang ditakdirkan untuk lisosom diubah dengan cara berikut: tidak ada penyingkiran mannosis sebagai langkah awal; sebaliknya, fosforilasi residu ini berlaku. Langkah ini berlaku di kawasan cis kompleks.

Seterusnya, kumpulan N-asetilglukosamin dikeluarkan meninggalkan mannose dengan fosfat yang ditambahkan ke oligosakarida. Fosfat ini menunjukkan bahawa protein mesti disasarkan khusus untuk lisosom.

Reseptor yang bertanggungjawab untuk mengenali fosfat yang menunjukkan nasib intraselularnya terletak di rangkaian trans.

Metabolisme lipid dan karbohidrat

Di kompleks Golgi, sintesis glikolipid dan sphingomyelin berlaku, menggunakan ceramide (sebelumnya disintesis dalam retikulum endoplasma) sebagai molekul asal. Proses ini bertentangan dengan fosfolipid lain yang membentuk membran plasma, yang berasal dari gliserol.

Sphingomyelin adalah kelas sphingolipid. Ini adalah komponen membran mamalia yang banyak, terutama sel saraf, di mana ia adalah sebahagian dari selubung myelin.

Selepas sintesis mereka, mereka diangkut ke lokasi akhir mereka: membran plasma. Kepala kutub mereka terletak ke arah luar permukaan sel; Unsur-unsur ini mempunyai peranan khusus dalam proses pengecaman sel.

Dalam sel tumbuhan, alat Golgi menyumbang kepada sintesis polisakarida yang membentuk dinding sel, khususnya hemiselulosa dan pektin. Melalui pengangkutan vesikular, polimer ini dibawa ke luar sel.

Dalam sayur-sayuran, langkah ini sangat penting dan kira-kira 80% aktiviti retikulum ditugaskan untuk sintesis polisakarida. Sebenarnya, beratus-ratus organel ini telah dilaporkan dalam sel tumbuhan.

Eksport

Biomolekul yang berbeza -protein, karbohidrat dan lipid- dipindahkan ke destinasi selular mereka oleh kompleks Golgi. Protein mempunyai sejenis "kod" yang bertanggungjawab untuk memberitahu tempat tujuannya.

Mereka diangkut dalam vesikel yang meninggalkan rangkaian trans dan bergerak ke petak sel tertentu.

Protein boleh dibawa ke membran melalui jalur konstitutif tertentu. Itulah sebabnya terdapat penggabungan protein dan lipid secara berterusan ke membran plasma. Protein yang tujuan utamanya adalah kompleks Golgi disimpan olehnya.

Selain jalur konstitutif, protein lain ditakdirkan untuk bahagian luar sel dan berlaku melalui isyarat dari persekitaran, baik itu hormon, enzim atau neurotransmitter.

Sebagai contoh, dalam sel pankreas, enzim pencernaan dikemas dalam vesikel yang hanya dirembeskan apabila kehadiran makanan dikesan.

Penyelidikan terkini melaporkan adanya jalan alternatif untuk protein membran yang tidak melalui radas Golgi. Walau bagaimanapun, jalan pintas "tidak konvensional" ini dibahaskan dalam literatur.

Model pemerdagangan protein

Terdapat lima model untuk menerangkan perdagangan protein dalam radas. Yang pertama melibatkan lalu lintas bahan antara ruang yang stabil, masing-masing mempunyai enzim yang diperlukan untuk memenuhi fungsi tertentu. Model kedua melibatkan pematangan tangki air secara progresif.

Yang ketiga juga mencadangkan pematangan beg tetapi dengan penggabungan komponen baru: pengangkutan tiub. Menurut model, tubulus penting dalam lalu lintas di kedua arah.

Model keempat mencadangkan agar kompleks berfungsi sebagai satu unit. Model kelima dan terakhir adalah yang paling baru dan menyatakan bahawa kompleks ini dibahagikan kepada petak yang berbeza.

Fungsi khas

Dalam jenis sel tertentu, kompleks Golgi mempunyai fungsi tertentu. Sel-sel pankreas mempunyai struktur khusus untuk rembesan insulin.

Jenis darah yang berbeza pada manusia adalah contoh corak glikosilasi pembezaan. Fenomena ini dijelaskan dengan adanya alel berbeza yang memberi kod untuk glukotransferase.

Rujukan

1. Cooper, GM, & Hausman, RE (2000). Sel: Pendekatan molekul. Sinauer Associates.
2. Kühnel, W. (2005). Atlas Warna Sitologi dan Histologi. Panamerican Medical Ed.
3. Maeda, Y., & Kinoshita, T. (2010). Persekitaran berasid Golgi sangat penting untuk glikosilasi dan pengangkutan. Kaedah dalam enzimologi, 480, 495-510.
4. Munro, S. (2011). Soal Jawab: Apa itu alat Golgi, dan mengapa kita bertanya ?. Biologi BMC, 9 (1), 63.
5. Rothman, JE (1982). The Golgi apparatus: peranan untuk ruangan'cis 'dan notrans' yang berbeza. Kitar Semula Membran, 120.
6. Tachikawa, M., & Mochizuki, A. (2017). Alat Golgi tersusun sendiri ke dalam bentuk ciri melalui dinamika pemasangan semula postmitotik. Prosiding Akademi Sains Nasional, 114 (20), 5177-5182.
7. Wang, Y., & Seemann, J. (2011). Biogenesis Golgi. Perspektif Cold Spring Harbor dalam biologi, 3 (10), a005330.