Комплекс гольджи в клетках поджелудочной железы
ГОЛЬДЖИ КОМПЛЕКС (С. Golgi, итал. гистолог, 1844—1926; син.: Гольджи аппарат, внутриклеточный сетчатый аппарат, пластинчатый комплекс) — один из специальных органоидов клетки, представляющий собой систему внутриклеточных мембран; часть цитоплазматической вакуолярной системы.
Электронограмма комплекса Гольджи в культуре фибробластов: видны уплощенные цистерны (1); пузырьки (2); вакуоли (3); х 150 000.
Г. К. был впервые описан итал. гистологом К. Гольджи в нервных клетках, где при импрегнации солями серебра (см. Гольджи метод) выявляется в виде сеточки, окружающей ядро. В железистых клетках Г. к. располагается, как правило, между ядром и секреторным полюсом. Изучение Г. к. методами световой микроскопии позволило описать его как совокупность небольших телец, имеющих форму пластинок и пузырьков, — так наз. диктиосом. Диктиосомы, соединяясь между собой, образуют значительные по площади сетчатые структуры. Электронно-микроскопические исследования показали, что каждая диктиосома содержит группу уплощенных цистерн (рис.), отграниченных от цитоплазмы гладкими мембранами (гамма-цитомембраны, пластины, ламеллы). По краям цистерны расширяются, от них отшнуровываются группы мелких (диам. ок. 40 нм) пузырьков, или мешочков Гольджи. К цистернам примыкают крупные вакуоли (см.). Все эти компоненты Г. к. функционально взаимосвязаны и способны развиваться один из другого.
Связь Г. к. с секреторными функциями клеток впервые установил Д. Н. Насонов (1923). Белковые молекулы секрета синтезируются на рибосомах эндоплазматической сети, переносятся через мембраны канальцев этой сети, где они формируют интерстициальные гранулы, и затем перемещаются в Г. к., в к-ром образуются гранулы секрета. Этот механизм получил название внутриклеточного конвейера. По-видимому, при формировании чисто белкового секрета конденсация гранул в Г. к. происходит путем осмотического удаления воды; гликопротеиды и кислые мукополисахариды синтезируются с участием Г. к., который обеспечивает сульфатацию белков и синтез углеводных звеньев их молекул или присоединение этих звеньев к молекулам белка. Г. к. играет важную роль в образовании полисахаридного компонента оболочек растительных клеток.
В Г. к. выявляются кислые гидролазы, которые концентрируются в пузырьках (протолизосомы, первичные лизосомы). При слиянии последних с вакуолями, которые содержат подлежащий перевариванию материал (фагосомы, прел изосомы), формируются лизосомы (см.). Г. к. вместе с фагосомами и лизосомами образует вакуолярный аппарат клетки, имеющий большое значение в процессах внутриклеточного переваривания и поддержания гомеостаза клетки.
Г. к. разрушается при действии к-т и растворителей липидов; он чувствителен к воздействию некоторых ядов (иприт, соли мышьяка, свинца и пр.), ионизирующей радиации. Г. к. изменяется при голодании, старении и травмах.
См. также Клетка.
Библиография Насонов Д. Н. Избранные труды, с. 16, М.—Л., 1963; X и р ш Г. О принципе «конвейера» в выработке ферментов экзокринными клетками поджелудочной железы, в кн.: Функц, морфол, клетки, под ред. М. Н. Мейселя, пер. с ин., с. 167, М., 1963; Цитология, Общая генетика человека, Цитоплазматические компоненты клетки, под ред. И. А. Алова, с. 54, М., 1971; G о 1 g i С. Sulla fina anatomia degli organi centrali dei sistema nervoso, Riv. sper. di freniat., Reg-gio-Emilia, v. 8, p. 165, 361, 1882, v. 9, p. 1, 161, 385,1883, v. 11, p. 72, 193, 1885.
Я. E. Хесин.
Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание
Рекомендуемые статьи
Источник
ЦИТОПЛАЗМА. ОРГАНЕЛЛЫ. ВКЛЮЧЕНИЯ
Рис. 16. Комплекс Гольджи в нервных клетках спинномозгового ганглия (препарат осмирован, иммерсия): 1 – нервная клетка; 2 – ядро; 3 – комплекс Гольджи
Рис. 17. Комплекс Гольджи. Электронная микрофотография части цитоплазмы нейрона из спинномозгового ганглия (по Л.Н. Михайловой): 1 – гладкие мембраны; 2 – вакуоли; 3 – пузырьки
Рис. 18. Схема строения комплекса Гольджи при электронной микроскопии (по В.Б. Зайцеву с изменениями): 1 – ядро, кариоплазма; 2 – ядерная оболочка; 2а – ламина (ядерная пластинка); 3 – перинуклеарное пространство; 4 – ядерная пора; 5 – рибосомы; 6 – гранулярная эндоплазматическая сеть; 7 – комплекс Гольджи (А – цис-сторона, незрелая; Б – транссторона, зрелая); 8 – транспортные пузырьки; 9 – пакеты цистерн комплекса Гольджи; 10 – вакуоли; 11 – гидролазные пузырьки; 12 – секреторные гранулы
Рис. 19. Электронная микрофотография комплекса Гольджи в энамелобластах (по A. Weistok, C. Leblond с изменениями): 1 –
плазматическая мембрана энамелобласта; 2 – гранулярная эндоплазматическая сеть; 3 – транспортные пузырьки; 4 – вакуоли; 5 – цистерны комплекса Гольджи; 6 – секреторные гранулы
Рис. 20. Митохондрии (окраска по Альтману, иммерсия): 1 – клетка цилиндрической формы; 2 – ядро клетки; 3 – митохондрии
Рис. 21. Митохондрия. Электронная микрофотография клетки концевого отдела поджелудочной железы (по Ю.Н. Копаеву):
1 – наружная митохондриальная мембрана; 2 – внутренняя митохондриальная мембрана; 3 – кристы; 4 – митохондриальный матрикс
Рис. 22. Гранулярная эндоплазматическая сеть. Электронная микрофотография клетки концевого отдела поджелудочной железы (по Ю.Н. Копаеву): 1 – эндоплазматическая сеть; 2 – митохондрии; 3 – ядерная оболочка; 4 – кариоплазма
Рис. 23. Лизосомы. Электронная микрофотография части цитоплазмы макрофага лимфатического узла (по Ю.В. Машковцеву): 1 – лизосомы; 2 – митохондрии; 3 – эндоплазматическая сеть
Рис. 24. Схема ультраструктуры клеточного центра (по Ю.И. Афанасьеву, Н.А. Юриной): 1 – активная материнская центриоль, окруженная тонкофибриллярным матриксом, от которой отходят микротрубочки полярной лучистости – 2; 3 – неактивная дочерняя центриоль
Рис. 25. Схема строения клеточного центра при электронной микроскопии. Материнская центриоль (по В.Б. Зайцеву с изменениями): 1 – A, B, C – микротрубочки – (9×3) + 0; А, В – полные (13 субъединиц тубулина), С – неполные (11 субъединиц тубулина); 2 – «втулка»; 3 – «спицы»; 4 – «ручки» (динеин)
Рис. 26. Электронная микрофотография центриоли (поперечный срез) (по M. Wassmann, V. Kalnins): 1 – девять триплетов микротрубочек по периферии
Рис. 27. Электронная микрофотография ресничек многорядного мерцательного эпителия трахеи (по J. Marshal, V. Kalnins):
1 – базальное тельце; 2 – продольные срезы ресничек; 3 – микроворсинки; 4 – косые срезы ресничек
Рис. 28. Электронная микрофотография поперечного среза реснички многорядного мерцательного эпителия трахеи (по V. Kalnins): 1 – девять дублетов микротрубочек по периферии; 2 – короткие «ручки» (обладающие АТФазной активностью) на дублетах микротрубочек; 3 – центральная пара микротрубочек
Рис. 29. Включения гликогена в полигональных клетках печени (окраска кармином по Бесту и гематоксилином, большое увеличение): 1 – полигональные клетки печени; 2 – ядро клетки; 3 – глыбки гликогена в цитоплазме клеток
Рис. 30. Включения жира в жировых клетках (окраска суданом III и гематоксилином, большое увеличение): 1 – ядро клетки; 2 – жировая капля
Рис. 31. Пигментные включения в пигментной клетке (препарат не окрашен): 1 – отростчатая пигментная клетка; 2 – ядро пигментной клетки; 3 – гранулы пигмента (меланина) в теле клетки; 4 – гранулы пигмента (меланина) в отростках клетки
Источник
Аппарат Гольджи – одномембранная, микроскопическая органелла эукариотической клетки, которая предназначена для завершения процессов синтеза клетки и обеспечивает вывод образовавшихся веществ.
Исследование структурных компонентов комплекса Гольжи началось еще в 1898 итальянским ученым-гистологом Камилло Гольджи, в честь него органелла и была названа. Изучение органоида проходило впервые в составе нервной клетки.
Внешний вид комплекса Гольджи
Строение комплекса Гольджи
В пластинчатом комплексе (аппарат Гольджи) имеется три части:
- Цис-цистерна — находится вблизи ядра, постоянно взаимодействует с гранулярной эндоплазматической сетью;
- медиал-цистерна или промежуточная часть;
- транс-цистерна — отдаленная от ядра, дает трубчатые разветвления, формируя транс-сеть Гольджи.
Пластинчатый комплекс в клетках разной природы и даже на различных этапах дифференцировки одной клетки, иногда имеет отличительные черты в строении.
Строение аппарата Гольджи
Характерные признаки аппарата Гольджи
Имеет вид стопки, которая состоит от трех до восьми цистерн, толщиной около 25 нм, они уплощены в центральной части и расширяются в направлении к периферии, напоминают стопку перевернутых тарелок. Поверхности цистерн примыкают друг к другу очень плотно. От периферической части отпочковываются небольшие мембранные пузырьки.
Клетки человека имеют одну, реже пару стопок, а клетки растений могут содержать несколько таких образований. Совокупность цистерн (одна стопка) совместно с окружающими ее пузырьками называется диктиосомой. Несколько диктиосом могут связываться между собой, формируя сеть.
Полярность – наличие цис-стороны, направленной к ЭПС и ядру, где происходит слияние везикул, и транс-стороны, устремленной к клеточной оболочке (это особенность хорошо прослеживается в клетках секретирующих органов).
Асимметричность – сторона расположенная ближе к ядру клетки (проксимальный полюс) вмещает «незрелые» белки, к ней постоянно присоединяются везикулы, отсоединившиеся от ЭПС, транс-сторона (дистальный, зрелый полюс) содержит уже модифицированные белки.
При разрушении чужеродными агентами пластинчатого комплекса, происходит разделение аппарата Гольджи на отдельные части, но его основные функции при этом сохраняются. После возобновления системы микротрубочек, которые были хаотично разбросаны в цитоплазме, части аппарата собираются, и снова превращаются в нормально функционирующий пластинчатый комплекс. Физиологическое разделение происходит и в обычных условиях жизнедеятельности клеток, во время непрямого деления.
ЭПС и комплекс Гольджи
ЭПС – это часть комплекса Гольджи?
Однозначно нет. Эндоплазматическая сеть – это самостоятельная мембранная органелла, которая построена из системы замкнутых канальцев, цистерн, сформированных непрерывной мембраной. Основная функция – синтез белков, с помощью рибосом, размещенных на поверхности гранулярной ЭПС.
Существует ряд сходных признаков между ЭПС и аппаратом Гольджи:
- Это внутриклеточные образования, отграниченные от цитоплазмы мембраной;
- отделяют мембранные пузырьки, которые наполнены органическими продуктами синтеза;
- вместе формируют единую синтезирующую систему;
- в секретирующих клетках имеют наибольшие размеры и высокий уровень развития.
Чем образованы стенки эндоплазматической сети и комплекса Гольджи?
Стенки ЭПС и аппарата Гольджи представлены в виде однослойной мембраны. Эти органеллы вместе с лизосомами, пероксисомами и митохондриями объединены в группу мембранных органоидов.
Что происходит в комплексе Гольджи с гормонами и ферментами?
За синтез гормонов отвечает эндоплазматическая сеть, на поверхности ее мембраны идет производство гормональных веществ. В комплекс Гольджи поступают синтезированные гормоны, здесь они накапливаются, затем идет переработка и выведение их наружу. Поэтому в клетках эндокринных органов встречаются комплексы больших размеров (до 10 мкм).
Функции комплекса Гольджи
Протеолиз белковых веществ, что приводит к активации белков, так проинсулин переходит в инсулин.
Обеспечивает транспорт из клетки продуктов синтеза ЭПС.
Самой важной функцией комплекса Гольджи считают выведение из клетки продуктов синтеза, поэтому его еще называют транспортным аппаратом клетки.
Синтез полисахаридов, таких как пектин, гемицеллюлоза, которые входят в состав мембран растительных клеток, образование гликозаминогликанов, одного из составляющих межклеточной жидкости.
В цистернах пластинчатого комплекса идет созревание белковых веществ, необходимых для секреции, трансмембранных протеинов клеточной мембраны, ферментов лизосом и др. В процессе созревания белки постепенно перемещаются по отделам органоида, в которых завершается их формирование и происходит гликозилирование и фосфорилирование.
Формирование липоптротеидных веществ. Синтез и накопление слизистых веществ (муцина). Образование гликолипидов, которые входят в состав мембранного гликокаликса.
Передает белки в трех направлениях: к лизосомам (перенос контролируется ферментом – маннозой- 6-фосфат), к мембранам или внутриклеточной среде, и к межклеточному пространству.
Вместе с зернистой ЭПС образует лизосомы, путем слияния отпочковавшихся везикул с автолитическими ферментами.
Экзоцитозный перенос – везикула, подойдя к мембране, встраивается в нее и оставляет свое содержимое с наружной стороны клетки.
Сводная таблица функций комплекса Гольджи
| Структурная единица | Функции |
|---|---|
| Цис-цистерна | Захват синтезированных ЭПС белков, мембранных липидов |
| Срединные цистерны | Посттрансляционные модификации связанные с переносом ацетилглюкозамина. |
| Транс-цистерна | Завершается гликозилирование, присоединение галактозы и сиаловой кислоты, идет сортировка веществ для дальнейшего транспорта из клетки. |
| Пузырьки | Отвечают за перенос липидов, белков в аппарат Гольджи и между цистернами, а также за выведение продуктов синтеза. |
Источник
Аппарат гольджи
Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический рети-кулум (ЭПР), представляет собой систему каналов и полостей, окружённых мембраной и пронизывающих гиалоплазму клетки. Мембрана эндоплазматической сети имеет строение, сходное со строением плазмалеммы. Каналы и полости ЭПС, занимающие до 50 % объёма клетки, нигде не обрываются и не открываются в гиалоплазму (рис. 37). Различают шероховатую и гладкую ЭПС.
На мембране шероховатой ЭПС расположено множество рибосом. Именно здесь синтезируются белки|белки, выводимые за пределы клетки. На рибосомах шероховатой ЭПС также синтезируются мембранные белки|белки.
На поверхности гладкой ЭПС происходит синтез углеводов и липидов. Кроме того, в гладкой ЭПС накапливаются ионы кальция — важные регуляторы функций клеток и организма в целом. Гладкая ЭПС клеток печени осуществляет процессы расщепления и обезвреживания токсичных веществ.
Вещества, которые образуются на мембранах ЭПС, накапливаются внутри полостей сети и преобразуются. Например, белки|белки приобретают свойственную им вторичную, третичную или четвертичную структуру. Затем образовавшиеся вещества заключаются в мембранные пузырьки и транспортируются в комплекс Гольджи.
Шероховатая ЭПС лучше развита|развита в тех клетках, которые синтезируют большое количество белков (например, в клетках слюнных желёз и поджелудочной железы, которые осуществляют синтез пищеварительных ферментов; в клетках поджелудочной железы и гипофиза, вырабатывающих гормоны белковой природы). Гладкая ЭПС хорошо развита|развита в клетках, которые синтезируют, например, полисахариды и липиды (клетки надпочечников и половых желёз, вырабатывающие стероидные гормоны; клетки печени, осуществляющие синтез гликогена и др.).
Комплекс (аппарат) Гольджи — это система внутриклеточных мембранных структур: цистерн и пузырьков, в которых накапливаются вещества, синтезированные на мембранах ЭПС (рис. 38, 39).
Вещества доставляются в комплекс Гольджи в мембранных пузырьках, которые отшнуровываются от эндоплазматической сети и присоединяются к цистернам комплекса Гольджи. Здесь эти вещества претерпевают различные биохимические превращения, а затем снова упаковываются в мембранные пузырьки, и большая|большая их часть транспортируется к цитоплазматической мембране. Мембрана пузырьков сливается с цитоплазматической мембраной, а содержимое выводится за пределы клетки посредством экзоцитоза.
В комплексе Гольджи растительных клеток синтезируются полисахариды клеточной стенки (оболочки).
Ещё одна важная функция комплекса Гольджи — это образование лизосом.
Лизосомы — небольшие мембранные пузырьки, которые отшнуровываются от цистерн комплекса Гольджи и содержат набор пищеварительных ферментов. Ферменты лизосом способны расщеплять белки|белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты|кислоты. Когда в клетку путём фагоцитоза попадают|попадают пищевые частицы, их необходимо переварить, т. е. расщепить до таких веществ, которые клетка может использовать.
Для того чтобы переваривание стало возможным, фагоцитарный пузырёк, в котором находится пищевая частица, должен слиться с лизосомой (см. рис. 39).
Путём слияния лизосомы с фагоцитарным пузырьком образуется вторичная лизосома. В ней под действием ферментов питательные вещества расщепляются до мономеров, которые путём диффузии поступают в гиалоплазму. Непереваренные остатки выводятся за пределы клетки посредством экзоцитоза. Вторичные лизосомы, образующиеся в клетках протистов, обычно называют пищеварительными вакуолями.
Помимо переваривания веществ, поступивших в клетку извне, лизосомы принимают участие в расщеплении внутренних компонентов клетки (молекул и целых органоидов), повреждённых или отслуживших свой срок. Этот процесс получил название ау то фаг и и. Кроме того, под действием ферментов лизосом может происходить самопереваривание старых, утративших функциональную активность или повреждённых клеток и тканей.
1. К какой группе органоидов относятся лизосомы, эндоплазматическая сеть и аппарат ‘ Гольджи?
Одномембранные, двумембранные, немембранные.
2. Каково строение и функции эндоплазматической сети? Чем шероховатая ЭПС отличается от гладкой?
3. Как устроен комплекс Гольджи? Какие функции он выполняет?
4. Самые крупные комплексы Гольджи (до 10 мкм) обнаружены в клетках эндокринных желёз. Как вы думаете, с чем это связано?
5. Что общего в строении и функциях эндоплазматической сети и комплекса Гольджи? Чем они отличаются?
6. Что представляют собой лизосомы? Как они образуются? Какие функции выполняют?
7. Предположите|Предположите, почему ферменты, находящиеся в лизосоме, не расщепляют её собственную мембрану. К каким последствиям для клетки может привести разрыв мембран лизосом?
8. Установлено, что к молекулам многих веществ, подлежащих выведению из клетки, в комплексе Гольджи «пришиваются» определённые олиго- или полисахариды, причём к разным веществам — различные углеводные компоненты. В таком модифицированном виде вещества и выводятся во внеклеточную среду|среду. Как вы думаете, для чего это нужно?
Видео по теме : Аппарат гольджи
Источник
Содержание:
Что такое аппарат Гольджи
Аппарат Гольджи, он же комплекс Гольджи, представляет собой один из важнейших компонентов в строении клетки. Эта клеточная органелла, названая в честь итальянского биолога Камилло Гольджи, который ее открыл в 1898 году, она имеет вид комплекса полостей, ограниченных одиночными мембранами. По сути, аппарат Гольджи это мембранная структура эукариотической клетки.
Строение аппарата Гольджи
Если мы посмотрим на аппарат Гольджи в электронный микроскоп, то увидим него нечто напоминающее стопку наложенных друг на друга мешочков, около которых находится множество пузырьков. В середине каждого подобного мешка находится узкий канал, который расширяется на концах в так званые цистерны. От них в свою очередь отпочковываются пузырьки. Вокруг центральной стопки образуется система связанных между собой трубочек.
Внешняя сторона аппарат Гольджи имеет немного выпуклую форму, там наши стопки образуют новые цистерны путем слияния пузырьков отпочковывающихся от гладкой эндоплазматической сети. С внутренней стороны аппарата цистерны завершают свое созревание и также распадаются вновь на пузырьки. Подобным образом происходит перемещение цистерн (мешочков, стопок) от наружной стороны органеллы к внутренней.
Также часть комплекса Гольджи, которая располагается ближе к ядру клетки, называется «цис», а часть, которая находится ближе к мембране, называется «транс».
Так выглядит аппарат Гольджи на рисунке.
Функции комплекса Гольджи
Роль аппарата Гольджи в жизни клетки разнообразна, в основном она сводится к модификации и перераспределению синтезирующих веществ и также их выведению за пределы клетки, образованию лизосом и построению цитоплазматической мембраны.
Весьма высока активность аппарата Гольджи в секреторных клетках. Белки, которые поступающие из эндоплазматической сети концентрируются в аппарате Гольджи, затем в пузырьках Гольджи переносятся к мембране.
В клетках растений при формировании клеточной стенки именно Гольджи секретирует углеводы, которые служат матриксом для нее. При помощи микротрубочек отпочковавшиеся пузырьки Гольджи перемещаются и их мембраны сливаются с цитоплазматической мембраной, а содержимое включается в клеточную стенку.
Комплекс Гольджи бокаловидных клеток (они находятся в толще эпителия слизистой оболочки кишечника и дыхательных путей) секретирует гликопротеин муцин, он образует слизь.
А в клетках кишечника именно аппарат Гольджи выполняет важную функцию по перемещению липидов. Происходит это таким образом: жирные кислоты и глицерол попадают в клетки, затем в эндоплазматической сети происходит синтез своих липидов, большая часть их которых покрывается белками и при помощи Гольджи транспортируется к клеточной мембране, пройдя через которую липиды окажутся в лимфе.
Также благодаря аппарату Гольджи происходит формирование лизосом, на которых более детально остановимся в будущей статье.
Аппарат Гольджи (видео)
И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.
Эта статья доступна на английском языке – Golgi Apparatus (Golgi Complex).
Источник