Аппарат Гольджи – это важный элемент в мембранной структуре клеток эукариотического типа, функциональное назначение которого заключается в транспортировке веществ, синтезированных в составе эндоплазматического ретикулума.
СОДЕРЖАНИЕ
- 1 Строение комплекса Гольджи
- 2 Функции комплекса Гольджи
- 3 ЭПС и комплекс Гольджи
- 4 Значение аппарата Гольджи
- 5 Ответы на вопросы
- 5.1 Какие функции выполняет аппарат Гольджи?
- 5.2 Аппарат Гольджи одномембранный или двумембранный органоид?
- 5.3 Кто открыл аппарат Гольджи?
- 5.4 Почему в нервных клетках много аппарата Гольджи?
- 5.5 Где находится аппарат Гольджи?
- 5.6 Почему в эритроцитах аппарат Гольджи отсутствует?
- 5.7 У каких растений хорошо развит аппарат Гольджи?
Строение комплекса Гольджи
Аппарат Гольджи представляет собой разновидность мембранной органеллы, которая состоит из комплекса мешочков в форме дисков (цистерн). Все они имеют расширенные края, а также связаны между собой совокупностью пузырьков. В растительных клетках присутствуют дополнительные мембранные стопки в виде диктиосом.
В таблице ниже подробно описано строение аппарата Гольджи.
| Отделы комплекса Гольджи, которые расположены в окружении мембранных пузырьков | Характеристика структурных единиц этого сегмента клеточного аппарата |
| Цис-отдел | Эта часть мембранной органеллы располагается ближе к ядру клетки. С помощью этой цистерны клеточные рецепторы, попадающие в нее из эндоплазматической сети, в реверсном режиме возвращаются обратно. Цис-отдел содержит фермент фосфогликозидазу. |
| Медиальный | В составе медиального отдела 2 внутриклеточных фермента. Это манназидаза, участвующая в процессе отщепления манозы, а также N-ацетилглюкозаминтрансфераза. Последний фермент отвечает за присоединение гликозаминов, которые являются разновидностью углеводов. |
| Транс-отдел | Эта часть мембранной органеллы отдаленная от краев ядра клетки. В транс-отделе содержатся ферменты, отвечающие за гидролиз белков и перенаправление химических групп. Это вещества трансфераза и пептидаза. |
Вышеперечисленные 3 отдела аппарата Гольджи являются цистернами, вокруг которых сосредоточены мембранные пузырьки.
Характерные признаки аппарата Гольджи
Данная часть клеточной структуры растений и животных отличается следующими характерными признаками, которые хорошо просматриваются под микроскопом:
- наличие продолговатых дискообразных мешочков;
- постепенная отдаленность каждого отдела комплекса от ядра по направлению к краю клетки;
- окруженность пузырьками мембранного типа;
- хорошо развит передний цис-отдел, расположенный в непосредственной близости к ядру.
Исследование отличительных особенностей мембранной органеллы происходит на уроках биологии во время изучения структуры клеток животных и растений.
Функции комплекса Гольджи
Выделяют 7 функциональных направления, связанные с работой аппарата Гольджи, а именно:
- Гликолизирование белковых веществ, поступающих внутрь цис-отдела.
- Проведение конституитивной секреции (экзоцитоза), когда проходящие жиры и белки, становятся частью поверхностного аппарата клеточной единицы.
- Выполнение индуцируемой секреции белков, функционирующих за внешней оболочкой клетки.
- Образование мукополисахаридов, представляющих собой разновидность слизистых секретов.
- Формирование гликолипидов, углеводных соединений гликокалиса.
- Выполнение внутриклеточного сульфатирования протеиновых и углеводных веществ.
- Частичное расщепление белков с их преобразованием из неактивной в активную форму. Например, процесс биохимического превращения проинсулина в жизненно необходимый гормон инсулин.
Мембранная органелла отвечает за полноценное функционирование отдельно взятой клетки, а также оказывает непосредственное влияние на стабильную работу всего организма человека и животных.
Транспорт веществ из ЭПС
Аппарат Гольджи характеризуется наличием асимметричного строения. В цистернах, которые располагаются ближе к ядру клетки, содержатся белки наименьшей зрелости. К этой части мембранной органеллы присоединяются везикулы. Синтез белковых соединений обеспечивается рибосомами. Дальнейшее перемещение протеинов из структуры ЭПС (эндоплазматической сети) происходит неравномерно. Возврат белков происходит с помощью сигнального взаимодействия между ферментами аппарата и клеточными рецепторами. Белки, которые свернулись неправильно, остаются в ЭПС.
Преобразование белков
Внутри цистерн мембранной органеллы находятся белковые соединения, которые проходят сложный этап созревания. Протеиновые вещества данного типа предназначены для секреции ферментов, образования дополнительных трансмембранных биохимических соединений плазматической мембраны. Дозревшие белки распределяются по цистернам напрямую в органеллы, где происходит их дальнейшее преобразование путем фосфорилирования, а также гликозилирования. На этом этапе внутриклеточной биохимической реакции присоединяется остаточное количество ортофосфорной кислоты к белковым веществам.
Образование лизосом
Ферментные соединения лизосом с гидролитической основой, проходят через цистерны мембранной органеллы. В этот момент биологические вещества насыщаются специфическим углеводом маннозо-6-фосфат. Это своеобразная «метка», которая распознается белковым рецептором М6Ф во время упаковки гидролазы в везикулы, окружающие цистерны аппарата Гольджи.
Разновидности лизосом
В таблице ниже описаны виды лизосом, которые взаимодействуют с аппаратом Гольджи.
| Типы лизосом | Характеристика внутриклеточного элемента |
| Первичные | Этот тип лизосом отличается тем, что их образование внутри клетки произошло недавно, а также содержат в своем составе гидролитические ферменты. |
| Вторичные | Лизосомы вторичного типа －это результат слияния первичных органелл с везикулами, которые содержат углеводные, белковые или липидные материалы, подлежащие биохимическому расщеплению. |
Первичные и вторичные лизосомы принимают участие в организации внутриклеточного пищеварения и в обменных процессах.
Секреция
Все биохимические вещества, которые синтезируются клеткой, проходят через мембранную органеллу. В этом процессе принимают участи белковые и небелковые соединения. Внутриклеточные компоненты получают биологическую упаковку в виде секреторных пузырьков. Данный этап метаболизма присутствует у людей и животных. У растений упаковка синтезируемых клеткой веществ происходит при непосредственном участии диктиосом, за счет которых создается материал для клеточной стенки.
ЭПС и комплекс Гольджи
Эндоплазматическая сеть реализует функцию насыщения аппарата Гольджи качественными белками без признаков мутации. Протеиновые вещества, свернувшиеся неправильно, остаются в ЭПС. Мембранная органелла с помощью ферментов самостоятельно возвращает белки назад в эндоплазматическую сеть.
Значение аппарата Гольджи
Базовым предназначением мембранной органеллы является организация пищеварительной функции клетки, обеспечение ее структурных элементов достаточным количеством ферментов. Внутриклеточная органелла этого типа принимает непосредственное участие в преобразовании белковых соединений, расщеплении углеводов и липидов.
Комплекс Гольджи является ключевой органеллой, которая играет важную роль в обеспечении жизнедеятельности клетки. Цистерны этого внутриклеточного элемента модифицируют белки, пакуют биологически активные вещества, участвуют в обменных процессах. Аппарат Гольджи отсутствует в клетках специализированного типа, внутри которых не происходит реализация секреторной функции.
Ответы на вопросы
Какие функции выполняет аппарат Гольджи?
Важно помнить, что мембранная органелла имеет следующее функциональное значение:
- обогащает белки ферментами, которые направляются напрямую в лизосомы;
- модифицирует протеиновые вещества;
- участвует в расщеплении питательных компонентов;
- образует слизистые секреты;
- сульфатирует протеиновые и углеводные вещества.
Секреторная функция аппарата Гольджи играет важную роль в обеспечении клетки ферментами. Органелла данного типа взаимодействует с лизосомами клетки, превращает неактивные протеиновые соединения в биологически активные формы.
Аппарат Гольджи одномембранный или двумембранный органоид?
В данном случае комплекс Гольджи относится к категории одномембранных органоидов, находясь в одном ряду с лизосомами и эндоплазматическим ретикулумом.
Кто открыл аппарат Гольджи?
Впервые внутриклеточная органелла этого типа подробно изучена в 1898 г. Это научное открытие принадлежит итальянцу К. Гольджи.
Почему в нервных клетках много аппарата Гольджи?
В нервных клетках комплекс Гольджи обладает развитыми цистернами. Связано это с тем, что мембранные пузырьки, которые его окружают, заполняются нейромедиаторами. Эти вещества необходимы для полноценной работы нервной системы.
Где находится аппарат Гольджи?
Органелла этого типа размещена в непосредственной близости к ядру клетки.
Почему в эритроцитах аппарат Гольджи отсутствует?
Аппарат Гольджи встречается в клетках мягких тканей, скелетной мускулатуры, нервной системы, но полностью отсутствует в эритроцитах в связи с ненадобностью. Красные кровяные тельца не выделяют никаких веществ. Это специализированные клетки, которые выполняют транспортную функцию в процессе газообмена организма.
У каких растений хорошо развит аппарат Гольджи?
Последние научные исследования показали, что комплекс Гольджи развит у растений, которые в большом количестве выделяют эфирные масла с ароматическими свойствами, смолы, а также каучук.
