Golgi-Apparat - Das Fertigungs- und Versandzentrum der Zelle
Es gibt zwei Haupttypen von Zellen: prokaryotische und eukaryotische Zellen. Letztere haben einen klar definierten Kern. Der Golgi-Apparat ist das "Herstellungs- und Versandzentrum" einer eukaryotischen Zelle. Der Golgi-Apparat, manchmal auch Golgi-Komplex oder Golgi-Körper genannt, ist verantwortlich für die Herstellung, Lagerung und den Versand bestimmter zellulärer Produkte, insbesondere von denen aus dem endoplasmatischen Retikulum (ER). Je nach Zelltyp kann es nur wenige Komplexe oder Hunderte geben. Zellen, die sich auf die Sekretion verschiedener Substanzen spezialisieren, haben in der Regel eine hohe Anzahl von Golgi. Der italienische Zytologe Camillo Golgi war 1897 der erste, der den Golgi-Apparat, der heute seinen Namen trägt, beobachtete. Golgi verwendete eine Färbetechnik auf Nervengewebe, die er als "internen Netzapparat" bezeichnete. Während einige Wissenschaftler an Golgis Erkenntnissen zweifelten, wurden sie in den 1950er Jahren mit dem Elektronenmikroskop bestätigt. In eukaryotischen Zellen ist der Golgi-Apparat das "Herstellungs- und Versandzentrum" der Zelle. Der Golgi-Apparat ist auch als Golgi-Komplex oder Golgi-Körper bekannt. Ein Golgi-Komplex enthält Zisternen. Zisternen sind flache Säcke, die in einer halbkreisförmigen, gebogenen Formation gestapelt sind. Jede Formation hat eine Membran, um sie vom Zytoplasma der Zelle zu trennen. Der Golgi-Apparat hat mehrere Funktionen, einschließlich der Modifikation mehrerer Produkte aus dem endoplasmatischen Retikulum (ER). Beispiele sind Phospholipide und Proteine. Das Gerät kann auch seine eigenen biologischen Polymere herstellen. Der Golgi-Komplex ist sowohl bei der Mitose demontiert als auch wieder zum Zusammenbau fähig. In den frühen Stadien der Mitose zerlegt es, während es in der Telophase wieder zusammenbaut.
Unterscheidungsmerkmale
Ein Golgi-Gerät besteht aus flachen Säcken, die als Zisternen bekannt sind. Die Säcke sind in einer gebogenen, halbkreisförmigen Form gestapelt. Jede gestapelte Gruppierung hat eine Membran, die ihr Inneres vom Zytoplasmader Zelle trennt. Golgi Membranprotein-Wechselwirkungen sind für ihre einzigartige Form verantwortlich. Diese Wechselwirkungen erzeugen die Kraft, die diese Organelle formt.
Der Golgi-Apparat ist sehr polar. Membranen an einem Ende des Stapels unterscheiden sich sowohl in der Zusammensetzung als auch in der Dicke von denen am anderen Ende. Ein Ende (cis face) fungiert als "Empfangsabteilung", während das andere (Trans-Face) als "Versand"-Abteilung fungiert. Das cis-Gesicht ist eng mit dem ER verbunden.
Molekültransport und -modifikation
Moleküle, die im ER-Ausgang über spezielle Transportfahrzeuge synthetisiert werden, die ihren Inhalt zum Golgi-Gerät transportieren. Die Vesikel verschmelzen mit Golgi-Zisternen, die ihren Inhalt in den inneren Teil der Membran freisetzen. Die Moleküle werden modifiziert, wenn sie zwischen Zisternenschichten transportiert werden. Es wird angenommen, dass einzelne Säcke nicht direkt miteinander verbunden sind, so dass sich die Moleküle zwischen Zisternen durch eine Abfolge von Aufblühen, Vesikelbildung und Fusion mit dem nächsten Golgi-Sack bewegen. Sobald die Moleküle die Transfläche des Golgi erreichen, werden Vesikel gebildet, um Materialien an andere Stellen zu "versenden". Der Golgi-Apparat modifiziert viele Produkte aus dem ER, einschließlich Proteinen und Phospholipiden. Der Komplex stellt auch bestimmte biologische Polymere selbst her. Das Golgi-Gerät enthält Verarbeitungsenzyme, die Moleküle verändern, indem sie Kohlenhydrat-Untereinheiten hinzufügen oder entfernen. Sobald Modifikationen vorgenommen und Moleküle sortiert wurden, werden sie von der Golgi über Transportvesikzusonen zu ihren vorgesehenen Bestimmungsorten abgesondert. Substanzen innerhalb der Vesikel werden durch Exozytose abgesondert. Einige der Moleküle sind für die Zellmembran bestimmt, wo sie bei der Membranreparatur und interzellulären Signalisierung helfen. Andere Moleküle werden in Bereiche außerhalb der Zelle abgesondert. Transportbläschen, die diese Moleküle tragen, verschmelzen mit der Zellmembran, die die Moleküle an die Außenseite der Zelle freisetzt. Wieder andere Vesikel enthalten Enzyme, die zelluläre Komponenten verdauen. Diese Vesikel bilden Zellstrukturen, sogenannte Lysosomen. Moleküle, die aus dem Golgi versandt werden, können auch vom Golgi wieder aufbereitet werden. Der Golgi-Apparat oder Golgi-Komplex ist zerlegen und wieder zusammenbauen. In den frühen Stadien der Mitose zerlegt sich der Golgi zu Fragmenten, die weiter in Vesikel zerfallen. Während die Zelle den Divisionsprozess durchläuft, werden die Golgi-Vesikel durch Spindelmikrotubuli zwischen den beiden bildenden Tochterzellen verteilt. Der Golgi-Apparat setzt sich im Telophasenstadium der Mitose wieder zusammen. Die Mechanismen, mit denen sich der Golgi-Apparat zusammensetzt, sind noch nicht verstanden.
Andere Zellstrukturen
- Zellmembran: schützt die Integrität des Zellinneren
- Centrioles: Hilfe bei der Organisation der Montage von Mikrotubuli
- Chromosomen: Haus zelluläre DNA
- Cilia und Flagella: Hilfe bei der zellulären Fortbewegung
- Endoplasmatisches Retikulum: synthetisiert Kohlenhydrate und Lipide
- Lysosomen: zelluläre Makromoleküle verdauen
- Mitochondrien: Energie für die Zelle liefern
- Kern: steuert zellgeprogeuziertes Wachstum und Fortpflanzung
- Peroxisomen: Alkohol entgiften, Gallensäure bilden und Sauerstoff verwenden, um Fette abzubauen
- Ribosomen: verantwortlich für die Proteinproduktion durch Übersetzung
