Golgi apparat

Av Golgi apparat tillhör cellorganellerna och används för att modifiera och sortera proteiner. Det fungerar nära med endoplasmatisk retikulum. Han är också involverad i sekretionsbildning.

Vad är Golgi-apparaten?

Golgi-apparaten är en viktig cellorganell där proteinerna som produceras i endoplasmatisk retikulum ändras och sorteras. Det bildar också lysosomer, som innehåller enzymer för att bryta ner kroppens egna och främmande proteiner. Lysosomerna är membraninneslutna cellorganeller som via protonpumpar genererar ett lågt pH-värde inuti och därigenom surgör enzymerna.

Golgi-apparaten finns i varje eukaryot cell och bildar ett membraninneslutet reaktionsutrymme som spelar en viktig roll i exocytos. Det upptäcktes av den italienska patologen Camillo Golgi 1898 under histologiska undersökningar av hjärnan och uppkallades efter honom. Inuti Golgi-apparaten reagerar proteinerna i endoplasmatisk retikulum för att modifiera dem med andra proteiner eller med sockerrester (glykosylering).

På detta sätt förs proteinerna först till sin transportabla form. Sedan sorteras de efter deras destination. Emellertid skapas inga nya proteiner i Golgi-apparaten, bara existerande ändras.

Anatomi & struktur

Golgi-anordningen kännetecknas av staplar av platta, membraninneslutna håligheter. Dessa håligheter kallas cisterner. Som regel innehåller stacken tre till åtta cisterner. Ibland kan det vara upp till 30 cisterner. Bunten har en medeldiameter på en mikrometer. Den tekniska termen för en stack är diktyosom.

Antalet diktyomer beror på celltypen. Vissa celler kan innehålla upp till flera hundra diktyosomer. Mikrotubuli säkerställer att Golgi-apparaten i djur- och mänskliga celler för det mesta ligger nära cellkärnan och centrosomerna. I de flesta växtceller är Golgi-apparaten dock fördelad över cellens hela cytoplasma. En viktig egenskap hos Golgi-apparaten är dess polarisering. Den sida som vetter mot den endoplasmiska retikulum är konvex och den sida som vetter bort från den är konkav. Golgi-apparaten tar emot från endoplasmatiska retikulumvesiklar utrustade med skiktproteinet COP II.

Den konvexa sidan är också känd som cis Golgi-nätverket (CGN). Den sida som vetter bort från ER kallas trans-Golgi-nätverket (TGN). Golgi-nätverket representerar flera små cisterner och vesiklar som är kopplade till varandra. Cisternerna mellan Golgi-nätverket är de så kallade Golgi-staplarna, som har en specifik enzymatisk struktur.

Proteinerna går från cis-Golgi-nätverket till trans-Golgi-nätverket. Det finns två modeller för denna process och båda kommer sannolikt att gälla.Antingen rör vesiklarna från CGN till TGN, med proteinerna kvarhållna, eller så utsätts proteinerna för en transportrörelse från vesikel till vesikel i riktning mot TGN.

Funktion & uppgifter

Golgi-apparaten har olika och mycket komplexa funktioner. Tre ansvarsområden dyker upp. Så syntetiseras och modifieras element i plasmamembranet. Sekretoriska vesiklar med sändare och hormoner bildas och lagras. Slutligen görs lysosomer för att lagra matsmältningsenzymer.

Inledningsvis tar Golgi-apparaten i huvudsak vesiklar innehållande proteiner eller polypeptider från endoplasmatisk retikulum. Inom Golgi-apparaten modifieras dessa proteiner ytterligare beroende på deras avsedda användning. Det finns antingen en bindning med sockerrester eller med andra proteiner. De modifierade proteinerna transporteras till TGN, där de sorteras, packas i Golgivesicles, märkta med signalämnen och vidarebefordras till destinationen via olika transportmekanismer. De flesta proteiner transporteras ut ur cellen.

Utanför cellen används de för att modifiera den extracellulära matrisen. Detta tjänar den intercellulära kommunikationen och vävnadens stabilitet. Vidare bildar Golgi-apparaten primära lysosomer, som innehåller lytiska enzymer. Dessa enzymer används för att lösa upp egna och cellfrämmande ämnen. Enzymerna utvecklar sin största aktivitet i det sura intervallet vid ett pH av cirka 4,5.

Detta pH-värde kan endast uppnås i membraninneslutna reaktionsutrymmen med hjälp av protonpumpar. Lysosomens inre skyddas mot syra av proteoglukaner. Dessutom modifieras de lytiska enzymerna med mannos-6-fosfater för att erkännas av speciella receptorer på lysosommembranet.

Du hittar din medicin här

sjukdomar

Processerna i Golgi-apparaten är mycket komplexa. Störningar i transportsystemet kan leda till allvarliga sjukdomar som cancer eller diabetes. De exakta mekanismerna är ännu inte kända. Emellertid bedrivs intensiv forskning om detta problem. Det finns också bevis på att autoimmuna reaktioner mot elementen i Golgi-apparaten kan leda till sjukdomar av reumatisk typ.

Över 75 procent av patienterna med Sjögrens syndrom har en antikropp mot ett protein i Golgi-apparaten. Många patienter med reumatoid artrit, idiopatisk lungfibros eller proliferativ glomerulonefrit bär också antikroppar mot proteiner från Golgi-apparaten. Motsvarande antikroppar upptäcktes också under undersökningen av olika infektionssjukdomar och cancer. Detta är ytterligare reaktioner inom dessa sjukdomar som sannolikt kommer att påverkas genetiskt.

Emellertid kan sjukdomen i fråga påverkas avsevärt av den. Andra studier undersökte bland annat klamydia direkt påverkan på Golgi-apparaten. Klamydia överförs sexuellt och leder ofta till infertilitet hos kvinnor. Forskningen fann att klamydia fragmenterar Golgi-apparaten och bryter ner den i små ministackar. Studierna visade att detta gör det möjligt för klamydian att multiplicera bättre och producera mer infektiösa partiklar.