Аппарат Гольджи (АГ), также называемый комплексом Гольджи или пластинчатым комплексом, является постоянным и обязательным структурным компонентом цитоплазмы эукариотических клеток. Он относится к одномембранным органоидам клетки.
Впервые эта структура была обнаружена и описана итальянским ученым Камилло Гольджи в 1898 году. Аппарат Гольджи является частью анаболической системы клетки, ответственной за реакции пластического обмена.
Строение аппарата Гольджи
Аппарат Гольджи представляет собой систему внутриклеточных мембранных структур.
1. Диктиосомы (Тельца Гольджи): АГ состоит из отдельных структур, называемых диктиосомами (тельцами Гольджи). Диктиосомы представляют собой стопки уплощенных дисковидных мембранных цистерн или полостей, заполненных матриксом. Стопка может состоять из 5–8, иногда до 20 плоских цистерн.
2. Пузырьки: от диктиосом отчленяются многочисленные пузырьки Гольджи.
3. Полярность: АГ имеет функциональную полярность, состоящую из трех областей:
· Цис-Гольджи сеть (Цис-полюс): образующая, или формирующая, сторона стопки. К цис-области непрерывно присоединяются везикулы, отпочковывающиеся от эндоплазматического ретикулума.
· Средняя область (Медиальная): цистерны, расположенные между цис- и транс-сетями.
· Транс-Гольджи сеть (Транс-полюс): секретирующая сторона стопки. В транс-сети происходит разделение и сортировка секретируемых продуктов.
Функции аппарата Гольджи
Аппарат Гольджи выполняет несколько жизненно важных функций, выступая в роли главного центра модификации, сортировки и распределения белков и липидов, поступивших из ЭР.
1. Модификация и созревание веществ
В цистерны АГ поступают белки, липиды и углеводы, синтезированные на мембранах ЭПС. Здесь они подвергаются различным преобразованиям:
Модификация и упаковка: происходит накопление, концентрация и упаковка веществ.
Посттрансляционная модификация: вещества претерпевают различные биохимические превращения, например, гликозилирование (присоединение углеводов).
Синтез сложных молекул: АГ участвует в синтезе липопротеинов, гликопротеинов и гликолипидов.
2. Образование лизосом и других органелл
Комплекс Гольджи образует лизосомы, которые представляют собой небольшие одномембранные пузырьки, наполненные гидролитическими ферментами. Эти ферменты предназначены для внутриклеточного переваривания.
Кроме того, АГ участвует в образовании вакуолей и глиоксисом.
3. Транспорт и секреция веществ (экзоцитоз)
Комплекс Гольджи участвует в сортировке, упаковке и секреции веществ. Сортированные и упакованные в секреторные пузырьки вещества транспортируются по назначению к различным внутриклеточным структурам.
За пределы клетки посредством экзоцитоза. Мембрана пузырьков сливается с цитоплазматической мембраной, обеспечивая выведение содержимого и встраивание мембранных компонентов в плазмалемму, что необходимо для ее роста и обновления.
Этот путь транспортирует белки, предназначенные для секреции (например, гормоны и пищеварительные ферменты).
4. Участие в формировании клеточной стенки и акросомы
Растительные клетки: в комплексе Гольджи (диктиосомах) растительных клеток синтезируются полисахариды клеточной стенки (например, пектины и гемицеллюлозы), за исключением целлюлозы и каллозы. Пузырьки АГ, содержащие материал для клеточной стенки, доставляются к плазмалемме. Также пузырьки аппарата Гольджи концентрируются в зоне экватора делящейся растительной клетки и формируют срединную пластинку.
Сперматозоиды: комплекс Гольджи в сперматозоидах модифицируется, смещается на апикальный конец и формирует акросому — мембранный пузырек, содержащий ферменты, необходимые для растворения оболочки яйцеклетки при оплодотворении
Локализация и связь с другими органеллами
Аппарат Гольджи функционально тесно связан с эндоплазматической сетью (ЭПС). Вещества из ЭПС транспортируются в АГ в виде мембранных пузырьков. Вместе с мембранами ядерной оболочки, ЭПС и лизосомами, АГ входит в состав единой эндомембранной системы клетки, которая обусловливает разделение множества различных процессов, протекающих в клетке (компартментализация).
Аппарат Гольджи хорошо развит в клетках, которые активно участвуют в секреции, например, в клетках поджелудочной железы, гипофиза.
Аппарат Гольджи в клетке можно представить как почтовый или логистический центр, который получает «сырые» товары (белки и липиды) с «фабрики» (ЭПС), дорабатывает их (модифицирует), сортирует по назначению (добавляя «адресные метки» в виде углеводов) и упаковывает в транспортные контейнеры (пузырьки) для отправки: либо внутрь клетки (например, в лизосомы), либо за ее пределы (секреция).
Стань покорителем биологии вместе с нами!
В этой статье мы узнали про аппарат Гольджи. Для сдачи ЕГЭ на высокие баллы необходимо научиться применять знания на заданиях формата экзамена. В онлайн школе Lomonosov.school вы сможете не только наработать свои знания для сдачи ЕГЭ, но и научитесь применять их для решения заданий.