Комплекс Гольджи: строение и особенности
Комплекс Гольджи: строение и особенности
Комплекс Гольджи: строение и особенности
Комплекс Гольджи относится к составляющим метаболической системы цитоплазмы. Это внутренний сетчатый аппарат, наделенный особыми функциями. КГ участвует в процессе выделения и формирования мембранных структур клеток. При использовании оптического микроскопа комплекс Гольджи имеет вид сетки или изогнутых палочкообразных телец, расположенных вокруг ядра. Электронный микроскоп позволяет увидеть несколько вариантов органеллы:
трубчатое образование, состоящее из элементов диаметром 20-50 нм;
многоярусное образование, сформированное из собранных в плотные пучки диктиосом (в основном сплющенных дискообразных элементов 5-6, расстояние между ними составляет 14-25 нм, внутреннее пространство – 5-20 нм);
совокупность везикул (пузырьки мелкие и крупные, их размеры составляют 20-30 и около 2000 нм соответственно).
В основе аппарата Гольджи присутствуют гладкие мембраны. Иногда АГ выглядит как колпак, его структура зернисто-сетчатая. Комплекс Гольджи содержится в клетках, из которых сформированы растения и животные, наиболее развит он в секреторных клетках, отчетливо просматривается в нервных клетках.
Внутри КГ представлен матриксом, в котором содержатся специфические ферменты. Всего выделяют две зоны:
1. Зона формирования – участок, куда поступает материал с эндоплазматической сети (в данном процессе участвуют везикулы).
2. Зона созревания – участок, на котором образуются секреторные мешочки и выделяется секрет. Накопление секрета происходит на терминальных участках комплекса, где через секреторные везикулы он покидает пространство клеток.
Локализация
Если рассматривать аполярные клетки, АГ окружает ядро. В секреторных клетках его расположение иное – аппарат находится в промежутке, образованном между апикальным полюсом и ядром. Поверхности КГ следующие:
формировательная цис-поверхность, которую определяют как незрелую;
функциональная транс-поверхность, другими словами зрелая поверхность.
Незрелая поверхность столбика Гольджи, который расположен в направлении ядра, выпуклая. Отмечается прилегание к гранулярной эндоплазматической сети. К составляющим столбика относятся круглые пузырьки небольших размеров, которые называют промежуточными. Зрелая поверхность наоборот вогнутая, направленная к верхней точке клетки. Для такой поверхности характерно наличие крупных пузырьков.
Образование КГ
Формируются мембраны в гранулярной эндоплазматической сети, прилегающей к АГ. На соседних участках ЭПС происходит потеря рибосом, от которых отходят небольшие везикулы, названные транспортными (промежуточными). После поступления к незрелой поверхности столбика Гольджи они соединяются с первым мешочком. На другой поверхности КГ присутствует мешочек неправильной формы с просекреторными гранулами, процесс отпочковывания которых непрерывный и завершается преобразованием в пузырьки с секреторным содержимым. По мере превращения мембран функциональной поверхности в секреторные везикулы в эндоплазматической сетке образуются дополнительные мешочки противоположной поверхности .
Функции комплекса Гольджи
АГ необходим для выведения веществ, синтезированных клетками, в этом заключается его основная функция. Образованные вещества попадают в пузырьки сетчатого аппарата через эндоплазматическую сеть, где накапливаются и выводятся или используются клетками. В комплексе присутствуют и другие вещества, проникшие извне.
В комплексах растений присутствуют полисахаридный материал, формирующий целлюлозную оболочку клеток, и ферменты, образовавшиеся результате синтеза полисахаридов. Кроме того, АГ способствует получению веществ, необходимых для формирования клеточной мембраны. Функции комплекса Гольджи следующие:
накопление макромолекул эндоплазматической сети с их последующей модификацией;
синтез и видоизменение гликопротеидов, углеводов;
образование секрета со сложным составом и везикул в результате конденсации секреторного материала;
образование пероксисом;
процессы расщепления полипептидов, образования белков со сложной структурой, модификации белков путем соединения химических веществ и полипептида;
участие в образовании и обновлении мембранных структур путем формирования везикул, сливающихся с мембраной клеток;
формирование зернистых структур и лизосом в составе лейкоцитов.
Аппарат Гольджи является главным регулятором движения макромолекул в клетке. Он собирает их в транспортные везикулы, распределяет по клетке и за её пределы.
Белковое и, частично, углеводное содержимое КГ поступает с гранулярной эндоплазматической сетки, где оно синтезируется. Основная часть углеводного компонента образуется в мешочках комплекса с участием ферментов гликозилтрансфераз, которые находятся в мембранах мешочков.
В комплексе Гольджи окончательно формируются клеточные секреты, содержащие гликопротеиды и гликозаминогликаны. В КГ созревают секреторные гранулы, которые переходят в пузырьки, и перемещение этих пузырьков в направлении плазмалеммы Окончательный этап секреции – это выталкивание сформированных (зрелых) везикул за пределы клетки. Выведение секреторных включений из клетки осуществляется путём вмонтирования мембран пузырька в плазмалемму и выделение секреторных продуктов за пределы клетки. В процессе перемещения секреторных пузырьков к апикальному полюсу клетки мембраны их утолщаются из начальных 5-7 нм, достигая толщины плазмалеммы 7-10 нм.
От размеров КГ зависит активность клеток. Для секреторных клеточных структур характерны столбики крупных размеров. Если структуры несекреторные, число мешочков минимальное.