Συσκευή Golgi

Απο Συσκευή Golgi ανήκει στα κυτταρικά οργανίδια και χρησιμοποιείται για τροποποίηση και ταξινόμηση πρωτεϊνών. Λειτουργεί στενά με το ενδοπλασματικό δίκτυο. Ασχολείται επίσης με το σχηματισμό έκκρισης.

Τι είναι η συσκευή Golgi;

Η συσκευή Golgi είναι ένα σημαντικό οργανικό κύτταρο στο οποίο οι πρωτεΐνες που παράγονται στο ενδοπλασματικό δίκτυο αλλάζουν και ταξινομούνται. Σχηματίζει επίσης λυσοσώματα, τα οποία περιέχουν ένζυμα για τη διάσπαση των πρωτεϊνών του σώματος και των ξένων. Τα λυσοσώματα είναι κυτταρικά οργανίδια που περικλείονται από μεμβράνη τα οποία, μέσω αντλιών πρωτονίων, δημιουργούν χαμηλή τιμή ρΗ στο εσωτερικό τους και έτσι οξυνίζουν τα ένζυμα.

Η συσκευή Golgi υπάρχει σε κάθε ευκαρυωτικό κύτταρο και σχηματίζει έναν χώρο αντίδρασης που περικλείεται από μεμβράνη και παίζει σημαντικό ρόλο στην εξωκυττάρωση. Ανακαλύφθηκε από τον Ιταλό παθολόγο Camillo Golgi το 1898 κατά τη διάρκεια ιστολογικών εξετάσεων του εγκεφάλου και πήρε το όνομά του. Μέσα στη συσκευή Golgi, οι πρωτεΐνες του ενδοπλασμικού δικτύου αντιδρούν για να τις τροποποιήσουν με άλλες πρωτεΐνες ή με υπολείμματα σακχάρου (γλυκοσυλίωση).

Με αυτόν τον τρόπο, οι πρωτεΐνες μεταφέρονται αρχικά στη μεταφερόμενη μορφή τους. Στη συνέχεια ταξινομούνται ανάλογα με τον προορισμό τους. Ωστόσο, δεν δημιουργούνται νέες πρωτεΐνες μέσα στη συσκευή Golgi, αλλάζονται μόνο οι υπάρχουσες.

Ανατομία & δομή

Η συσκευή Golgi χαρακτηρίζεται από στοίβες επίπεδων κοιλοτήτων με μεμβράνη. Αυτές οι κοιλότητες ονομάζονται στέρνες. Κατά κανόνα, η στοίβα περιέχει τρεις έως οκτώ δεξαμενές. Μερικές φορές μπορεί να είναι έως και 30 δεξαμενές. Η στοίβα έχει μέση διάμετρο ένα μικρόμετρο. Ο τεχνικός όρος για μια στοίβα είναι δικυκώματος.

Ο αριθμός των δικτοσωμάτων εξαρτάται από τον τύπο των κυττάρων. Μερικά κύτταρα μπορούν να περιέχουν έως και αρκετές εκατοντάδες δικτοσώματα. Οι μικροσωληνίσκοι διασφαλίζουν ότι η συσκευή Golgi σε ζωικά και ανθρώπινα κύτταρα είναι κυρίως κοντά στον πυρήνα των κυττάρων και τα κεντροσώματα. Ωστόσο, στα περισσότερα φυτικά κύτταρα, η συσκευή Golgi κατανέμεται σε ολόκληρο το κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Μια σημαντική ιδιότητα της συσκευής Golgi είναι η πόλωσή της. Η πλευρά που βλέπει στο ενδοπλασματικό δίκτυο είναι κυρτή και η πλευρά που βλέπει μακριά από αυτήν είναι κοίλη. Η συσκευή Golgi δέχεται από τα κυστίδια ενδοπλασματικού δικτύου που είναι εξοπλισμένα με την πρωτεΐνη επικάλυψης COP II.

Η κυρτή πλευρά είναι επίσης γνωστή ως το δίκτυο cis Golgi (CGN). Η πλευρά που βλέπει μακριά από το ER ονομάζεται δίκτυο trans-Golgi (TGN). Τα δίκτυα Golgi αντιπροσωπεύουν αρκετές μικρές δεξαμενές και κυστίδια που συνδέονται μεταξύ τους. Οι δεξαμενές μεταξύ των δικτύων Golgi είναι οι λεγόμενες στοίβες Golgi, οι οποίες έχουν μια συγκεκριμένη ενζυματική δομή.

Οι πρωτεΐνες τρέχουν από το δίκτυο cis-Golgi στο δίκτυο trans-Golgi. Υπάρχουν δύο μοντέλα για αυτήν τη διαδικασία και είναι πιθανό να ισχύουν και τα δύο.Είτε τα κυστίδια μετακινούνται από το CGN στο TGN, με τις πρωτεΐνες να διατηρούνται, ή οι πρωτεΐνες υπόκεινται σε κίνηση μεταφοράς από το κυστίδιο στο κυστίδιο προς την κατεύθυνση του TGN.

Λειτουργία & εργασίες

Η συσκευή Golgi έχει ποικίλες και πολύπλοκες λειτουργίες. Εμφανίζονται τρεις τομείς ευθύνης. Έτσι συντίθενται και τροποποιούνται στοιχεία της μεμβράνης πλάσματος. Τα εκκριτικά κυστίδια με πομπούς και ορμόνες σχηματίζονται και αποθηκεύονται. Τέλος, τα λυσοσώματα παρασκευάζονται για την αποθήκευση πεπτικών ενζύμων.

Αρχικά, η συσκευή Golgi δέχεται κυρίως κυστίδια που περιέχουν πρωτεΐνες ή πολυπεπτίδια από το ενδοπλασματικό δίκτυο. Μέσα στη συσκευή Golgi, αυτές οι πρωτεΐνες τροποποιούνται περαιτέρω ανάλογα με την επιδιωκόμενη χρήση τους. Υπάρχει είτε ένας δεσμός με υπολείμματα σακχάρου ή με άλλες πρωτεΐνες. Οι τροποποιημένες πρωτεΐνες μεταφέρονται στον TGN, όπου ταξινομούνται, συσκευάζονται σε Golgivesicles, επισημαίνονται με σηματοδοτικές ουσίες και προωθούνται στον προορισμό μέσω διαφόρων μηχανισμών μεταφοράς. Οι περισσότερες από τις πρωτεΐνες μεταφέρονται έξω από το κύτταρο.

Έξω από το κελί, χρησιμοποιούνται για την τροποποίηση της εξωκυτταρικής μήτρας. Αυτό εξυπηρετεί τη διακυτταρική επικοινωνία και τη σταθερότητα του ιστού. Επιπλέον, η συσκευή Golgi σχηματίζει πρωτογενή λυσοσώματα, τα οποία περιέχουν λυτικά ένζυμα. Αυτά τα ένζυμα χρησιμοποιούνται για τη διάλυση κυττάρων που ανήκουν σε κύτταρα και ξένες ουσίες. Τα ένζυμα αναπτύσσουν τη μεγαλύτερη δραστικότητά τους στην όξινη περιοχή σε pH περίπου 4,5.

Αυτή η τιμή του pH μπορεί να επιτευχθεί μόνο σε χώρους αντίδρασης με μεμβράνη χρησιμοποιώντας αντλίες πρωτονίων. Το εσωτερικό του λυσοσώματος είναι εξοπλισμένο με μια προστασία από οξέα που αποτελείται από πρωτεογλουκάνες. Επιπλέον, τα λυτικά ένζυμα τροποποιούνται με 6-φωσφορικά μαννόζη προκειμένου να αναγνωριστούν από ειδικούς υποδοχείς στη μεμβράνη λυσοσώματος.

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Ασθένειες

Οι διαδικασίες στη συσκευή Golgi είναι πολύ περίπλοκες. Οι διαταραχές του συστήματος μεταφοράς μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρές ασθένειες όπως ο καρκίνος ή ο διαβήτης. Οι ακριβείς μηχανισμοί δεν είναι ακόμη γνωστοί. Ωστόσο, διεξάγεται εντατική έρευνα για αυτό το πρόβλημα. Υπάρχουν επίσης ενδείξεις ότι οι αυτοάνοσες αντιδράσεις κατά των στοιχείων της συσκευής Golgi μπορούν να οδηγήσουν σε ασθένειες ρευματικού τύπου.

Πάνω από το 75% των ασθενών με σύνδρομο Sjögren έχουν αντίσωμα κατά μιας πρωτεΐνης στη συσκευή Golgi. Πολλοί ασθενείς με ρευματοειδή αρθρίτιδα, ιδιοπαθή πνευμονική ίνωση ή πολλαπλασιαστική σπειραματονεφρίτιδα φέρουν επίσης αντισώματα εναντίον πρωτεϊνών της συσκευής Golgi. Αντίστοιχα αντισώματα ανακαλύφθηκαν επίσης κατά τη διάρκεια ερευνών για διάφορες μολυσματικές ασθένειες και καρκίνους. Αυτές είναι πρόσθετες αντιδράσεις σε αυτές τις ασθένειες που είναι πιθανό να επηρεαστούν γενετικά.

Ωστόσο, η πορεία της εν λόγω ασθένειας μπορεί να επηρεαστεί σημαντικά από αυτήν. Άλλες μελέτες εξέτασαν, μεταξύ άλλων, την άμεση επιρροή των χλαμυδίων στη συσκευή Golgi. Τα χλαμύδια μεταδίδονται σεξουαλικά και συχνά οδηγούν σε στειρότητα στις γυναίκες. Η έρευνα διαπίστωσε ότι τα χλαμύδια τεμαχίζουν τη συσκευή Golgi και τη σπάνε σε μικρές μίνι στοίβες. Οι μελέτες έδειξαν ότι αυτό επιτρέπει στα χλαμύδια να πολλαπλασιάζονται καλύτερα και να παράγουν περισσότερα μολυσματικά σωματίδια.