เนื้อหา
- โครงสร้างของร่างกาย Golgi
- โครงสร้างและการขนส่ง Golgi
- เอนไซม์: การเชื่อมโยงระหว่างโครงสร้างและฟังก์ชั่น
- เอนไซม์และการขนส่ง
- บทบาทในการแสดงออกของยีน
- การดัดแปลงหลังการแปล
- บทบาทในการก่อตัวของตุ่ม
- ประเภทของ Vesicle Transporters
- ฟังก์ชั่นของ Golgi เป็นปริศนาต่อเนื่อง
คนส่วนใหญ่สร้างแบบจำลองเซลล์สำหรับงานวิทยาศาสตร์หรือโครงการวิทยาศาสตร์ในชั้นเรียนและส่วนประกอบของเซลล์ยูคาริโอตบางอย่างน่าสนใจที่จะมองหรือสร้างเป็น เครื่อง Golgi.
ซึ่งแตกต่างจากหลาย organelles ซึ่งมีแนวโน้มที่จะมีรูปทรงเหมือนกันมากขึ้นและมักจะเป็นรูปทรงกลมเครื่องมือ Golgi - เรียกว่า Golgi ซับซ้อนร่างกาย Golgi หรือแม้กระทั่งเพียงแค่ Golgi - เป็นชุดของแผ่นแบนหรือกระเป๋าซ้อนกัน
สำหรับผู้สังเกตการณ์แบบสบาย ๆ อุปกรณ์ Golgi มีลักษณะเหมือนตาของนกเขาวงกตหรือแม้กระทั่งขนมริบบิ้น
โครงสร้างที่น่าสนใจนี้ช่วยให้อุปกรณ์ Golgi มีบทบาทเป็นส่วนหนึ่งของ ระบบ endomembraneซึ่งประกอบไปด้วยร่างกาย Golgi และอวัยวะอื่น ๆ อีกสองสามอย่างรวมถึงไลโซโซมและเอนโดพลาสมิก reticulum
ออร์แกเนลล์เหล่านี้รวมตัวกันเพื่อดัดแปลงบรรจุและขนส่งเนื้อหาของเซลล์ที่สำคัญเช่นไขมันและโปรตีน
อุปกรณ์ Golgi คล้ายคลึง: อุปกรณ์ Golgi บางครั้งเรียกว่าโรงบรรจุหรือที่ทำการไปรษณีย์ของเซลล์เนื่องจากได้รับโมเลกุลและทำการเปลี่ยนแปลงและจัดเรียงและจัดการกับโมเลกุลเหล่านั้นเพื่อส่งไปยังพื้นที่อื่น ๆ ของเซลล์เหมือนกับที่ทำการไปรษณีย์ทำด้วยตัวอักษร และแพคเกจ
โครงสร้างของร่างกาย Golgi
โครงสร้างของอุปกรณ์ Golgi นั้นมีความสำคัญต่อการทำงานของมัน
แต่ละถุงแบนของเมมเบรนที่รวมตัวกันเพื่อก่อตัวเป็นออร์แกเนลล์เรียกว่า cisternae. ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่มีแผ่นดิสก์เหล่านี้สี่ถึงแปดแผ่น แต่สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถมีได้ถึง 60 cisternae ในร่างกาย Golgi เดียว ช่องว่างระหว่างกระเป๋าแต่ละใบมีความสำคัญเท่ากับกระเป๋าของตัวเอง
ช่องว่างเหล่านี้เป็นเครื่องมือ Golgi ลูเมน.
นักวิทยาศาสตร์แบ่งร่างกาย Golgi ออกเป็นสามส่วนคือ: cisternae ใกล้กับเอนโดพลาสซึมเรติเคิลซึ่งเป็น CIS ช่อง; cisternae อยู่ห่างจากเอนโดพลาสซึมเรติเคิลซึ่งเป็น ทรานส์ ช่อง; และถังน้ำกลางเรียกว่า อยู่ตรงกลาง ช่องว่าง
ฉลากเหล่านี้มีความสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจวิธีการทำงานของอุปกรณ์ Golgi เพราะด้านนอกสุดหรือเครือข่ายของร่างกาย Golgi ทำหน้าที่แตกต่างกันมาก
หากคุณคิดว่าอุปกรณ์ Golgi เป็นโรงงานบรรจุภัณฑ์ของเซลล์คุณสามารถมองเห็นด้านที่ถูกต้องหรือใบหน้าที่ถูกต้องได้เช่นเดียวกับ Golgis ที่รับท่าเทียบเรือ ที่นี่อุปกรณ์ Golgi ใช้เวลาในการขนส่งสินค้าที่ส่งมาจากเอนโดพลาสมิก reticulum ผ่านผู้ขนส่งพิเศษที่เรียกว่าถุง
ฝั่งตรงข้ามที่เรียกว่าหน้าทรานส์เป็นท่าเรือขนส่งของร่างกาย Golgi
โครงสร้างและการขนส่ง Golgi
หลังจากทำการคัดแยกและบรรจุหีบห่อแล้วอุปกรณ์ Golgi จะปล่อยโปรตีนและไขมันออกจากหน้าทรานส์
ออร์แกเนลล์โหลดโปรตีนหรือไขมันในสินค้า ถุงขนซึ่งงอกออกมาจาก Golgi ถูกกำหนดไว้สำหรับสถานที่อื่นในเซลล์ ตัวอย่างเช่นสินค้าบางอย่างอาจไปที่ lysosome เพื่อการรีไซเคิลและการย่อยสลาย
สินค้าอื่น ๆ อาจไขลานนอกเซลล์หลังจากขนส่งไปยังเยื่อหุ้มเซลล์พลาสมา
ของเซลล์ โครงร่างซึ่งเป็นเมทริกซ์ของโปรตีนโครงสร้างที่ทำให้เซลล์มีรูปร่างและช่วยจัดระเบียบเนื้อหาของมันยึดร่างกาย Golgi ไว้ใกล้กับเอนโดพลาสซึมเรติเคิลและนิวเคลียสของเซลล์
เนื่องจากออร์แกเนลล์เหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างโมเลกุลชีวโมเลกุลที่สำคัญเช่นโปรตีนและไขมันจึงเหมาะสมที่พวกเขาจะตั้งร้านค้าใกล้ ๆ กัน
โปรตีนบางชนิดในโครงร่างโครงกระดูกเรียกว่า microtubulesให้ทำตัวเหมือนรางรถไฟระหว่างออร์แกเนลล์เหล่านี้รวมถึงตำแหน่งอื่น ๆ ในเซลล์ สิ่งนี้ทำให้ง่ายต่อการขนส่งถุงเพื่อเคลื่อนย้ายสินค้าระหว่างออร์แกเนลล์และไปยังจุดหมายปลายทางสุดท้ายในเซลล์
เอนไซม์: การเชื่อมโยงระหว่างโครงสร้างและฟังก์ชั่น
สิ่งที่เกิดขึ้นใน Golgi ระหว่างการรับสินค้าที่ใบหน้าถูกต้องและส่งออกอีกครั้งที่หน้าทรานส์เป็นงานสำคัญของเครื่องมือ Golgi แรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังฟังก์ชั่นนี้ยังถูกขับเคลื่อนด้วยโปรตีน
Cisternae ถุงในช่องต่างๆของร่างกาย Golgi มีโปรตีนชั้นพิเศษที่เรียกว่า เอนไซม์. เอนไซม์เฉพาะในแต่ละถุงช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนไขมันและโปรตีนเมื่อผ่านจากใบหน้าที่ถูกต้องผ่านช่องตรงกลางระหว่างทางผ่านใบหน้า
การดัดแปลงเหล่านี้ดำเนินการโดยเอนไซม์ต่าง ๆ ในกระเป๋า cisternae ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมากในผลลัพธ์ทางชีวโมเลกุลที่ได้รับการดัดแปลง บางครั้งการดัดแปลงจะช่วยให้โมเลกุลทำงานและสามารถทำงานได้
ในเวลาอื่น ๆ การปรับเปลี่ยนจะทำหน้าที่เหมือนฉลากที่แจ้งศูนย์จัดส่งเครื่องมือ Golgi ของโมเลกุลสุดท้ายของชีวโมเลกุล
การดัดแปลงเหล่านี้มีผลต่อโครงสร้างของโปรตีนและไขมัน ตัวอย่างเช่นเอนไซม์อาจลบโซ่น้ำตาลหรือเพิ่มน้ำตาลกรดไขมันหรือกลุ่มฟอสเฟตลงในสินค้า
••• Sciencingเอนไซม์และการขนส่ง
เอ็นไซม์เฉพาะที่มีอยู่ในแต่ละ cisternae จะเป็นตัวกำหนดว่าการดัดแปลงใดที่เกิดขึ้นในถุง cisternal เหล่านั้น ตัวอย่างเช่นการดัดแปลงหนึ่งอย่างจะแยกน้ำตาล mannose เรื่องนี้มักจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ถูกต้องหรือช่องว่างอยู่ตรงกลางตามเอนไซม์ที่มีอยู่
การดัดแปลงอื่นเพิ่มน้ำตาลกาแลคโตสหรือกลุ่มซัลเฟตในโมเลกุลชีวโมเลกุล สิ่งนี้มักจะเกิดขึ้นใกล้ถึงจุดสิ้นสุดของการเดินทางของสินค้าผ่านร่างกาย Golgi ในช่องเก็บของ
เนื่องจากการดัดแปลงหลายอย่างทำหน้าที่เหมือนฉลากอุปกรณ์ Golgi จึงใช้ข้อมูลนี้ที่หน้าทรานส์เพื่อให้แน่ใจว่าไขมันและโปรตีนที่ถูกเปลี่ยนแปลงใหม่จะถูกส่งไปยังปลายทางที่ถูกต้อง คุณสามารถจินตนาการสิ่งนี้ได้เช่นที่ทำการไปรษณีย์พร้อมแพ็คเกจที่มีป้ายชื่อที่อยู่และคำแนะนำในการจัดส่งอื่น ๆ สำหรับตัวจัดการจดหมาย
ร่างกาย Golgi จัดเรียงสินค้าตามฉลากเหล่านั้นและบรรจุไขมันและโปรตีนลงในสิ่งที่เหมาะสม ถุงขนพร้อมที่จะส่งออก
บทบาทในการแสดงออกของยีน
การดัดแปลงหลายอย่างที่เกิดขึ้นในถังเก็บน้ำของอุปกรณ์ Golgi คือ การดัดแปลงหลังการแปล.
การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นกับโปรตีนหลังจากสร้างและพับโปรตีนแล้ว เพื่อให้เข้าใจถึงเรื่องนี้คุณจะต้องย้อนกลับไปในรูปแบบของการสังเคราะห์โปรตีน
ภายในนิวเคลียสของแต่ละเซลล์จะมี DNA ซึ่งทำหน้าที่เหมือนสีน้ำเงินสำหรับสร้างสารชีวโมเลกุลเช่นโปรตีน ชุดเต็มของดีเอ็นเอที่เรียกว่า จีโนมมนุษย์มีทั้ง DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสและยีนที่เข้ารหัสโปรตีน ข้อมูลที่มีอยู่ในยีนการเข้ารหัสแต่ละคำแนะนำสำหรับการสร้างโซ่ของกรดอะมิโน
ในที่สุดโซ่เหล่านี้พับเป็นโปรตีนทำงาน
อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในระดับหนึ่งต่อหนึ่ง เนื่องจากมีวิธีการวิธีโปรตีนของมนุษย์มากกว่าที่มียีนเข้ารหัสในจีโนมแต่ละยีนจะต้องมีความสามารถในการผลิตโปรตีนหลาย
คิดแบบนี้: ถ้านักวิทยาศาสตร์ประเมินว่ามีมนุษย์ประมาณ 25,000 ยีนและโปรตีนมนุษย์มากกว่า 1 ล้านนั่นหมายความว่ามนุษย์ต้องการโปรตีนมากกว่า 40 เท่ามากกว่าที่พวกเขามียีนแต่ละตัว
การดัดแปลงหลังการแปล
ทางออกสำหรับการสร้างโปรตีนจำนวนมากจากชุดของยีนที่ค่อนข้างเล็กเช่นนี้คือการดัดแปลงหลังการแปล
นี่คือกระบวนการที่เซลล์ทำการเปลี่ยนแปลงทางเคมีกับโปรตีนที่สร้างขึ้นใหม่ (และโปรตีนที่เก่ากว่าในเวลาอื่น ๆ ) เพื่อเปลี่ยนสิ่งที่โปรตีนทำที่ที่มัน จำกัด และวิธีการที่มันโต้ตอบกับโมเลกุลอื่น ๆ
มีการดัดแปลงหลังทำการแปลสองสามแบบ เหล่านี้รวมถึง phosphorylation, glycosylation, methylation, acetylation และไขมัน
การดัดแปลงภายหลังการแปลช่วยให้เซลล์สามารถสร้างโปรตีนหลากหลายชนิดโดยใช้ยีนจำนวนค่อนข้างน้อย การปรับเปลี่ยนเหล่านี้เปลี่ยนวิธีการทำงานของโปรตีนและส่งผลกระทบต่อการทำงานของเซลล์โดยรวม ตัวอย่างเช่นพวกเขาอาจเพิ่มหรือลดกระบวนการของเซลล์เช่นการเติบโตของเซลล์การตายของเซลล์และการส่งสัญญาณของเซลล์
การดัดแปลงหลังการแปลบางอย่างนั้นส่งผลกระทบต่อการทำงานของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับโรคของมนุษย์ดังนั้นการหาวิธีการและการปรับเปลี่ยนที่เกิดขึ้นอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์พัฒนายาหรือการรักษาอื่น ๆ สำหรับสภาวะสุขภาพเหล่านี้
บทบาทในการก่อตัวของตุ่ม
เมื่อโปรตีนและไขมันที่ได้รับการดัดแปลงมาถึงใบหน้าของทรานส์พวกเขาก็พร้อมที่จะทำการคัดแยกและบรรจุลงในถุงขนส่งที่จะส่งพวกมันไปยังจุดหมายปลายทางสุดท้ายในเซลล์ ในการทำเช่นนี้ร่างกาย Golgi อาศัยการดัดแปลงเหล่านั้นที่ทำหน้าที่เป็นป้ายบอกออร์แกเนลล์ไปยังที่เก็บสินค้า
อุปกรณ์ Golgi บรรทุกสินค้าที่ขนถ่ายลงไปในถุงขนสินค้าซึ่งจะตัดออกจากร่างกาย Golgi และเดินทางไปยังปลายทางสุดท้ายเพื่อส่งมอบสินค้า
ตุ่ม ฟังดูซับซ้อน แต่มันก็เป็นเพียงแค่ลูกปัดของของเหลวที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่ช่วยปกป้องสินค้าในระหว่างการขนส่งกระเป๋า สำหรับอุปกรณ์ Golgi มีถุงขนส่งสามประเภท: exocytotic ถุง หลั่ง ถุงและ lysosomal ถุง
ประเภทของ Vesicle Transporters
ทั้ง exocytotic และ vesicles หลั่งปกคลุมสินค้าและย้ายไปที่เยื่อหุ้มเซลล์เพื่อปล่อยภายนอกเซลล์
ที่นั่นถุงจะหลอมรวมกับเยื่อหุ้มเซลล์และปล่อยสินค้าออกนอกเซลล์ผ่านรูขุมขนในเยื่อหุ้มเซลล์ บางครั้งสิ่งนี้เกิดขึ้นทันทีเมื่อเชื่อมต่อที่เยื่อหุ้มเซลล์ ในช่วงเวลาอื่น ๆ การขนส่งถุงบริเวณท่าเรือเยื่อหุ้มเซลล์แล้วแขวนออกรอสัญญาณจากภายนอกเซลล์ก่อนที่จะปล่อยสินค้า
ตัวอย่างที่ดีของการบรรทุกเซลล์แบบ exocytotic คือแอนติบอดี้ที่ทำงานโดยระบบภูมิคุ้มกันซึ่งจำเป็นต้องออกจากเซลล์เพื่อทำงานของมันเพื่อต่อสู้กับเชื้อโรค สารสื่อประสาทเช่นอะดรีนาลีนเป็นโมเลกุลประเภทหนึ่งที่ต้องพึ่งพาถุงน้ำหลั่ง
โมเลกุลเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนสัญญาณที่จะช่วยประสานงานการตอบสนองต่อภัยคุกคามเช่นในระหว่าง "การต่อสู้หรือการบิน"
ถุงขนส่ง Lysosomal ย้ายสินค้าไปที่ lysosomeซึ่งเป็นศูนย์รีไซเคิลของเซลล์ โดยทั่วไปแล้วสินค้านี้เสียหายหรือเก่าดังนั้น lysosome จะแยกส่วนและย่อยส่วนประกอบที่ไม่ต้องการ
ฟังก์ชั่นของ Golgi เป็นปริศนาต่อเนื่อง
ร่างกาย Golgi ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามีความซับซ้อนและเป็นพื้นที่สุกสำหรับการวิจัยอย่างต่อเนื่อง ในความเป็นจริงแม้ว่า Golgi จะเห็นครั้งแรกในปี 1897 นักวิทยาศาสตร์ยังคงทำงานกับแบบจำลองที่อธิบายการทำงานของอุปกรณ์ Golgi ได้อย่างสมบูรณ์
หนึ่งในการถกเถียงกันว่าสินค้าเคลื่อนจากหน้าถูกต้องไปยังหน้าทรานส์อย่างไร
นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าถุงจะบรรทุกสินค้าจากถุงหนึ่งไปยังอีกถุงหนึ่ง นักวิจัยคนอื่น ๆ คิดว่าตัวมันเองเคลื่อนย้ายตัวถังครบกำหนดเมื่อพวกมันเคลื่อนที่จากช่องที่ถูกต้องไปยังช่องว่างและขนถ่ายสินค้าด้วย
หลังคือ รูปแบบการเจริญเติบโต.