Δομή και λειτουργίες δικτυωμάτων



Το δικτυοσώματα είναι στοιβάζονται μεμβράνες που θεωρούνται η θεμελιώδης δομική μονάδα της συσκευής Golgi. Το σύνολο των δικτυοσωμάτων, με τα κυστίδια και το δίκτυο των συνδεδεμένων σωληναρίων, αποτελούν το σύμπλεγμα Golgi. Κάθε δικτυόσωμα μπορεί να αποτελείται από αρκετούς σάκους και όλα τα δικτυοσώματα του κυττάρου αποτελούν το σύμπλεγμα Golgi.

Μεταξύ των πιο σημαντικών μεμβρανών οργανιδίων του κυττάρου είναι το σύμπλεγμα Golgi. Αυτό παρουσιάζει μια μάλλον σύνθετη δομή παρόμοια με αρκετούς επίπεδους σάκους που στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο.

Αν και σε ζωικά κύτταρα τείνουν να στοιβάζονται, στα φυτά, τα δικτυοσώματα διανέμονται σε όλο το κύτταρο. Επομένως, αυτό που καταλαβαίνουμε ως Golgi είναι μια κατασκευή που κάνουμε από την πρώτη, επειδή στα φυτικά κύτταρα βλέπουμε δικτυοσώματα αλλά δεν φαίνεται να βλέπουμε Golgi.

Όταν το κύτταρο προετοιμάζεται να χωρίσει, ωστόσο, η δομή των στοιβαγμένων σάκων εξαφανίζεται και ένα σωληνωτό γίνεται πιο εμφανές. Αυτά είναι ακόμα dictyosomes.

Για μερικούς δεν έχει νόημα να διαχωρίσουμε τα δικτυοσώματα του Golgi ως ξεχωριστούς σηματοδότες. Ωστόσο, δεδομένου ότι αντιπροσωπεύουν διαφορετικά επίπεδα δομικής πολυπλοκότητας, είναι προτιμότερο να διατηρηθεί η διάκριση μεταξύ τους. Μια σκαλοπάτι δεν κάνει τη σκάλα, αλλά δεν υπάρχει χωρίς αυτές.

Τα δικτυοσώματα Golgi έχουν μια πολικότητα που υπαγορεύεται από τον προσανατολισμό των μεμβρανών προς τον πυρήνα (πρόσωπο cis) ή αντίθετα με αυτό (πρόσωπο trans). Αυτό είναι σημαντικό για την εκπλήρωση της λειτουργίας του ως οργάνου υπεύθυνου για την αποθήκευση, την κυκλοφορία και την τελική θέση των πρωτεϊνών στο κύτταρο.

Ευρετήριο

  • 1 Δομή των δικτυοσωμάτων
  • 2 Λειτουργία
  • 3 Αναφορές

Δομή των δικτυοσωμάτων

Η αρχιτεκτονική των δικτυοσωμάτων, και επομένως του Golgi, είναι ιδιαίτερα δυναμική. Αυτό σημαίνει ότι αλλάζει ανάλογα με το στάδιο της διαίρεσης του κυττάρου, τις αποκρίσεις που δίνει στις περιβαλλοντικές συνθήκες ή την κατάσταση της διαφοροποίησης.

Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι τα δικτυοσώματα δεν μπορούν να παρατηρηθούν μόνο ως πεπλατυσμένοι σάκοι ή ως σωληνάρια. Μπορεί να υπάρχουν τουλάχιστον 10 διαφορετικές μορφές δικτυοσωμάτων.

Με λίγες εξαιρέσεις, τα δικτυοσώματα συνίστανται, στη συνέχεια, σε ωοειδείς μεμβρανώδεις σάκους, κυρίως με τη μορφή δεξαμενών που στοιβάζονται στο Golgi cis. Στο Golgi στο trans οι κυματοειδείς μορφές κυριαρχούν, αντίθετα,.

Σε κάθε περίπτωση, σε ζωικά κύτταρα, τα σάκχαρα συνδέονται μεταξύ τους με ένα σωληνοειδές δίκτυο που τους επιτρέπει να συγκρατούνται μεταξύ τους σχηματίζοντας εμφανείς κορδέλες.

Στα φυτικά κύτταρα, η οργάνωση είναι διάχυτη. Και στις δύο περιπτώσεις, όμως, τα δικτυοσώματα είναι πάντα γειτονικά προς τις θέσεις εξόδου του ενδοπλασματικού δικτύου.

Ζωικά κύτταρα

Γενικά, οι κορδέλες δικτυοσώματος (Golgi) σε ζωικό κύτταρο σε μια διεπαφή βρίσκονται μεταξύ του πυρήνα και του κεντροσωμίου. Τη στιγμή της διαίρεσης του κυττάρου, οι κορδέλες εξαφανίζονται αντικαθιστώντας τους με σωληνάρια και κυστίδια.

Όλες αυτές οι αλλαγές δομής και θέσης ελέγχονται στα ζωικά κύτταρα από τους μικροσωληνίσκους. Στα διάχυτα δικτυοσώματα των φυτών, από την ακτίνη.

Όταν η μίτωση τελειώσει και δημιουργηθούν δύο νέα κύτταρα, αυτά θα έχουν τη δομή Golgi του μητρικού κελιού. Με άλλα λόγια, τα δικτυοσώματα έχουν την ικανότητα να αυτο-συναρμολογούνται και να αυτο-οργανώνονται.

Η μακροσυστοιχία Golgi σε ζωικά κύτταρα, ειδικά σχηματίζοντας μια κορδέλα από σάκους, φαίνεται να λειτουργεί ως αρνητικός ρυθμιστής της αυτοφαγίας.

Στην αυτοφαγία, η ελεγχόμενη καταστροφή του εσωτερικού κυτταρικού περιεχομένου βοηθά στη ρύθμιση της ανάπτυξης και της διαφοροποίησης, μεταξύ άλλων. Η δομή των δικτυοσωμάτων στην ταινία υπό κανονικές συνθήκες βοηθάει στον έλεγχο αυτής της διαδικασίας.

Ίσως εξαιτίας αυτού, όταν διαταράσσεται η δομή του, η προκύπτουσα έλλειψη ελέγχου μπορεί να εκδηλωθεί σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες σε ανώτερα ζώα..

Λειτουργία

Το σύμπλεγμα Golgi λειτουργεί ως το κέντρο διανομής του κυττάρου. Λαμβάνει πεπτίδια από το ενδοπλασματικό δίκτυο, τα τροποποιεί, τις συσκευάζει και τα στέλνει στον τελικό προορισμό τους. Είναι το οργανίδιο στο οποίο συγκλίνουν οι εκκριτικές, λυσοσωμικές και εξω / ενδοκυτταρικές οδοί του κυττάρου.

Το φορτίο από το ενδοπλασματικό δίκτυο φθάνει στο Golgi (cis) ως κυστίδια που τα συντηρούν. Μόλις βρεθεί στον αυλό της δεξαμενής, μπορεί να συμβεί το περιεχόμενο του κυστιδίου να απελευθερωθεί.

Διαφορετικά, θα συνεχίσει την πορεία του μέχρι το πρόσωπο trans του Golgi. Με έναν συμπληρωματικό τρόπο, το Golgi μπορεί να δημιουργήσει κυστίδια διαφορετικής λειτουργίας: εξωκυττάρια, εκκριτικά ή λυσοσωμικά.

Μετα-μεταφραστική τροποποίηση ορισμένων πρωτεϊνών

Μεταξύ των λειτουργιών αυτής της δομής είναι η μετα-μεταφραστική τροποποίηση ορισμένων πρωτεϊνών, ιδιαίτερα με γλυκοζυλίωση. Η προσθήκη σακχάρων σε ορισμένες πρωτεΐνες αποκαλύπτει τη λειτουργικότητα ή το κυτταρικό τους προορισμό.

Φωσφορυλίωση πρωτεϊνών και υδατανθράκων

Άλλες τροποποιήσεις περιλαμβάνουν τη φωσφορυλίωση πρωτεϊνών και υδατανθράκων και άλλες πιο συγκεκριμένες τροποποιήσεις που καθορίζουν την τελική τύχη της πρωτεΐνης. Δηλαδή, ένα σημάδι / σήμα που υποδεικνύει πού πρέπει να προχωρήσει η πρωτεΐνη για να ασκήσει τη δομική ή καταλυτική της λειτουργία.

Αποκριτικές διαδρομές

Από την άλλη πλευρά, ο Golgi συμμετέχει επίσης σε εκκριτικά μονοπάτια με την εκλεκτική συσσώρευση πρωτεϊνών σε κυστίδια που μπορούν να εξαχθούν με εξωκύτωση..

Ανάλογα, το Golgi χρησιμοποιείται για εσωτερική διακίνηση πρωτεϊνών. Τόσο η μοριακή τροποποίηση όσο και η ενδοκυτταρική και εξωκυτταρική διακίνηση εφαρμόζονται εξίσου στα λιπίδια των κυττάρων.

Επεξεργασία καναλιών

Οι οδοί επεξεργασίας Golgi μπορούν να συγκλίνουν. Για παράδειγμα, για πολλές πρωτεΐνες που είναι παρούσες στην κυτταρική μήτρα, πρέπει να συμβεί και η μετα-μεταφραστική τροποποίηση και η κατεύθυνση της εναπόθεσης τους..

Και τα δύο καθήκοντα εκτελούνται από τον Golgi. Τροποποιεί αυτές τις πρωτεΐνες με την προσθήκη υπολειμμάτων γλυκοζαμινογλυκάνης και στη συνέχεια τις εξάγει στη μήτρα των κυττάρων με τη βοήθεια ειδικών κυστιδίων.

Σύνδεση με λυσοσώματα

Δομικά και λειτουργικά, το Golgi συνδέεται με τα λυσοσώματα. Αυτά είναι μεμβρανώδη κυτταρικά οργανίδια που χειρίζονται την ανακύκλωση εσωτερική κυτταρικό υλικό, επισκευή πλασματικής μεμβράνης, κυτταρική σηματοδότηση, και μερικώς, το μεταβολισμό της ενέργειας.

Σύνδεση δομής-λειτουργίας

Πιο πρόσφατα, έχει μελετηθεί η σχέση μεταξύ της δομής (αρχιτεκτονική) και της λειτουργίας των στελεχών των δικτυοσωμάτων σε ζωικά κύτταρα..

Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι η δομή Golgi αφ 'εαυτού αποτελεί έναν αισθητήρα της σταθερότητας του κυττάρου και της λειτουργίας του. Δηλαδή, στα ζώα, η μακροσκόπηση του Golgi χρησιμεύει ως μάρτυρας και δημοσιογράφος της ακεραιότητας και της κανονικότητας της κυτταρικής λειτουργίας.

Αναφορές

  1. Alberts, Β, Johnson, Α, Lewis, J., Raff, Μ, Roberts, Κ Walters, Ρ (2014) Molecular Biology of the Cell, 6th Έκδοση. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon στον Τάμεση, Ηνωμένο Βασίλειο.
  2. Gosavi, P., Gleeson, P. (2017) Η λειτουργία της δομής του Golgi Ribbon - Ένα διαρκές μυστήριο ξετυλίγεται! Bioessays, 39. doi: 10.1002 / bies.201700063.
  3. Makhoul, C., Gosavi, P., Gleeson, P. A. (2018) Η αρχιτεκτονική του Golgi και η ανίχνευση των κυττάρων. Biochemical Society Transactions, 46: 1063-1072.
  4. Pavelk, M., Mironov, Α. (2008) Η συσκευή Golgi: Κατάσταση της τέχνης 110 χρόνια μετά την ανακάλυψη του Camillo Golgi. Springer. Βερολίνο.
  5. Tachikawaa, Μ, Mochizukia, συσκευή Α (2017) Golgi εντός του αυτο-Οργανώνει χαρακτηριστικό σχήμα μέσω μετα-μιτωτικά δυναμική επανασυναρμολόγηση. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, ΗΠΑ, 144: 5177-5182.