El Golgi apparatus Ito ay isa sa pinakamahalagang organelles ng eukaryotic cells. Ito ay bumubuo ng isang mahalagang bahagi ng endomembrane system at gumaganap ng isang pangunahing papel sa pag-uuri, pagbabago at pamamahagi ng iba't ibang mga molekula sa loob ng cell. Sa kabila ng kahalagahan nito, maraming tao ang hindi nakakaalam nang detalyado kung paano gumagana ang organelle na ito, ang mga katangian nito at kung ano ang implikasyon ng dysfunction nito sa katawan.
Sa artikulong ito, idedetalye namin ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa function ng Golgi apparatus, ang istraktura nito, ang kahalagahan nito para sa mga selula at ang kaugnayan nito sa iba't ibang sakit.
Ano ang Golgi apparatus?
El Golgi apparatus Ito ay isang organelle na nasa lahat ng eukaryotic cells. Pangunahin, ito ay responsable para sa pagproseso at transportasyon ng mga protina at lipid sa cell. Ito ay kilala rin bilang Golgi complex o diktasome sa mga halaman, kahit na ang lahat ng mga termino ay tumutukoy sa parehong istraktura.
Matatagpuan malapit sa cell nucleus at endoplasmic reticulum, ang Golgi apparatus ay gumagana bilang isang uri ng "planta sa pag-iimpake" sa loob ng cell. Tumatanggap ito ng mga vesicle na puno ng mga protina at lipid na na-synthesize sa endoplasmic reticulum, binabago ang mga ito kung kinakailangan, at pagkatapos ay ipinamamahagi ang mga ito sa kanilang mga huling destinasyon sa cytoplasm o sa labas ng cell.
Depende sa uri ng cell, ang organelle na ito ay maaaring binubuo ng isang variable na bilang ng mga saccules o mga balon, na nakasalansan na mga istrukturang may lamad na parang disc na naglalaman ng iba't ibang protina o lipid. Sa mga selula ng halaman, maaaring may daan-daang Golgi apparatus na nakakalat sa buong cytoplasm, habang ang mga selula ng hayop ay karaniwang may pagitan ng 10 at 20 bawat cell.
Ang aparato ay unang inilarawan sa pagtatapos ng ika-19 na siglo at pinangalanan sa Italyanong siyentipiko Camillo Golgi, na nagdokumento ng istraktura nito nang detalyado. Sa pamamagitan ng paggamit ng electron microscopy sa ikalawang kalahati ng ika-20 siglo, nakumpirma ang katumpakan ng kanyang mga obserbasyon.
Istraktura ng Golgi apparatus
Ang Golgi apparatus ay maaaring nahahati sa tatlong natatanging functional na rehiyon:
- Rehiyon ng Cis-Golgi: Ang pinakamalapit sa endoplasmic reticulum. Ang rehiyon na ito ay tumatanggap ng mga vesicle na nagdadala ng mga protina at lipid na bagong synthesize sa reticulum.
- Medial na Rehiyon: Karamihan sa mga pagbabago ng transported molecule ay nangyayari dito, tulad ng pagdaragdag ng carbohydrates o phosphates sa mga protina.
- Rehiyon ng Trans-Golgi: Ang seksyong ito ay pinakamalapit sa plasma membrane at inihahanda ang mga vesicle na ipapadala sa kanilang mga tiyak na destinasyon sa loob o labas ng cell.
Ang cisternae na bumubuo sa Golgi apparatus ay konektado ng mga tubo at vesicle na nagdadala ng mga protina at lipid sa iba't ibang bahagi ng organelle. Ang mga koneksyon na ito ay nagpapahintulot sa iniutos na paghihiwalay at pagbabago ng mga molekula sa iba't ibang antas.
Ang bilang ng mga cisternae sa bawat Golgi apparatus ay pabagu-bago, at maaaring nasa pagitan ng 4 at 8 sa karamihan ng mga kaso, bagama't ang ilang mga cell ay may hanggang 60 stacked cisternae. Ang bawat isa ay may tiyak na tungkulin sa pagproseso at pagbabago ng mga molekula. Ang cisternae ay pinagsasama-sama ng isang matrix ng mga fibrous na protina na nagbibigay ng katatagan ng istruktura.
Pag-andar ng Golgi Apparatus
El Golgi apparatus Ito ay gumaganap ng ilang mga pangunahing function sa cell, ang pinakamahalaga ay ang pag-uuri, pagbabago at packaging ng mga protina at lipid na nagmumula sa endoplasmic retikulum. Sa ibaba ay inilista namin ang mga pangunahing pag-andar nito:
- Baguhin ang mga protina at lipid: Sa pag-abot sa Golgi apparatus, maraming mga protina at lipid ang sumasailalim sa mga kemikal na pagbabago tulad ng glycosylation, phosphorylation at sulfation, na mahalaga para sa mga molekulang ito upang makuha ang kanilang tiyak na istraktura at paggana.
- Bumuo ng mga secretory vesicles: Ang Golgi apparatus ay nag-package ng mga bagong binagong protina at lipid sa mga vesicle na pagkatapos ay dinadala sa iba't ibang bahagi ng cell o pinalabas palabas ng cell sa pamamagitan ng exocytosis.
- Ang pagtatago ng glycoprotein: Ang Golgi apparatus ay naglalabas din ng mga protina na naglalaman ng glucose at iba pang carbohydrates.
- Produksyon ng lysosome: Lysosomes, organelles na responsable para sa cellular digestion, ay nabuo mula sa mga protina na nakabalot ng Golgi apparatus.
Ang isang kagiliw-giliw na aspeto ng pag-andar nito ay ang mga vesicle na ginawa ay maaaring magkaroon ng iba't ibang layunin:
- Constitutive secretion vesicle: Ang mga vesicle na ito ay nagdadala ng mga protina na ilalabas mula sa loob ng cell sa pamamagitan ng isang proseso na kilala bilang exocytosis. Ang mga inilabas na protina ay maaaring kumilos sa extracellular na kapaligiran.
- Regulated secretion vesicle: Bagama't nilayon din nilang maglabas ng mga protina sa labas ng cell, ang mga vesicle na ito ay iniimbak sa loob ng cell hanggang sa matanggap ang isang partikular na signal na mag-trigger ng kanilang exocytosis.
- lysosomal vesicle: Ang mga vesicle na ito ay nagdadala ng mga digestive protein sa mga lysosome, na responsable sa pagsira ng mga extracellular na materyales o cellular waste.
Mekanismo ng transportasyon sa Golgi apparatus
Ang transportasyon ng protina sa pamamagitan ng Golgi apparatus ay sumusunod sa ilang mga teoretikal na modelo. Bagaman hindi ganap na malinaw kung paano nangyayari ang prosesong ito, dalawang pangunahing modelo ang iminungkahi:
- Modelo ng pagkahinog ng tangke: Ayon sa teoryang ito, ang mga cisternae ay gumagalaw at tumatanda habang sumusulong sila patungo sa rehiyon ng Trans-Golgi, na dinadala ang mga protina at lipid na nilalaman nito.
- Vesicular na modelo ng transportasyon: Sa modelong ito, ang Golgi ay isang matatag na istraktura, at ang mga protina ay dinadala sa pagitan ng mga cisternae sa pamamagitan ng mga vesicle na nagdadala sa kanila mula sa isang kompartamento patungo sa isa pa.
Posible na ang parehong mga mekanismo ay maaaring mangyari nang sabay-sabay, depende sa uri ng cell at likas na katangian ng mga protina na kailangang dalhin.
Kahalagahan ng Golgi apparatus at kaugnayan sa mga sakit
Ang tamang paggana ng Golgi apparatus ay mahalaga para sa kaligtasan ng cell at para sa maraming mga prosesong pisyolohikal na nagaganap sa katawan. Gayunpaman, ang mga depekto sa organelle na ito ay maaaring mag-trigger ng mga malubhang sakit.
Ang isa sa mga pinakamahusay na halimbawa ay ang mucolipidosis II, isang bihirang genetic na sakit na nakakaapekto sa makinarya sa pagkilala ng protina sa Golgi apparatus. Sa sakit na ito, ang mga lysosome ay hindi maaaring magsagawa ng cellular digestion nang maayos dahil sa kakulangan ng ilang mahahalagang protina, na nagiging sanhi ng pagtatayo ng mga hindi natutunaw na materyales. Karaniwang nakamamatay ang karamdamang ito sa murang edad.
Kasama sa iba pang mga karamdaman na na-link sa Golgi apparatus malfunction Angelman syndrome, Ang Ducheme muscular dystrophy at ilang uri ng kanser. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga depekto sa organisasyon ng Golgi cisternae o mga mekanismo ng vesicular ay maaaring may pananagutan sa mga karamdamang ito.
Ang Golgi apparatus ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagproseso at transportasyon ng mga protina at lipid sa mga eukaryotic na selula. Sa pamamagitan ng pag-andar ng organisasyon nito, pinapayagan nito ang mga cell na mapanatili ang kanilang istraktura, makipag-usap sa isa't isa, at tumugon sa mga panlabas na signal. Kapag nabigo ang organelle na ito, ang mga epekto ay maaaring mapangwasak at nauugnay sa mga potensyal na nakamamatay na sakit.