Laboratorio-käytännön oppitunti nro 9

Aihe: "Laitteisto (kompleksi) Golgi"

Oppitunnin tarkoitus : paljastaa Golgi-kompleksin morfofunktionaaliset piirteet.

Keskustelun aiheita

1 . Golgi-laitteen hieno rakenne.

Esittelyn valmistelut

Laitteet

1. Valokuvia, kaavioita, piirustuksiaSolubiologian atlas, J.-K. Roland, A. Seloshi, D. Seloshi, per.V.P. Bely, toim. Yu.S. Tšentsov. ─ M.: Mir. 1978. - 119 s.

Teoreettinen perustelu luokkaan valmistautumiseen

Golgi-laitteisto (kompleksi) on eukaryoottisolun kalvorakenne, organelli, joka on tarkoitettu pääasiassa endoplasmisessa retikulumissa syntetisoitujen aineiden erittämiseen. Golgi-laite on nimetty italialaisen tiedemiehen Camillo Golgin mukaan, joka löysi sen ensimmäisen kerran vuonna 1897 (Fabene P.F., Bentivoglio M., 1998).

Riisi. 1. Golgi-laitteen kaavio (A). Golgi-laitteen rakenne (B)

Huomautus: Golgi-laitteisto ─ ontelot (säiliö), joita ympäröivät kalvot ja niihin liittyvä vesikkelijärjestelmä. Toiminnot ─ orgaanisten aineiden kerääntyminen; orgaanisten aineiden "pakkaus"; orgaanisten aineiden erittyminen; lysosomien muodostuminen.

Laitteet(monimutkainen) Golgi on pino kiekon muotoisia kalvomaisia ​​pusseja (säiliö), joka on hieman laajentunut lähemmäksi reunoja, ja niihin liittyvä Golgi-vesikkelijärjestelmä. Kasvisoluista löytyy useita yksittäisiä pinoja ( diktyosomit), eläinsolut sisältävät usein yhden suuren tai useita pinoja, jotka on yhdistetty putkilla.

Golgi-kompleksissa on 3 osaa säiliötä, joita ympäröivät kalvorakkulat:

1. Cis-leikkaus (lähimpänä ydintä).

2. Medialiosasto.

3. Poikkileikkaus (kauimpana ytimestä).

Nämä osastot eroavat toisistaan ​​entsyymien sarjalla. Cis-osassa ensimmäistä vesisäiliötä kutsutaan "pelastussäiliöksi", koska sen avulla endoplasmisesta retikulumista tulevat reseptorit palaavat takaisin. Cis-entsyymi: fosfoglykosidaasi (liittää fosfaatin hiilihydraattimannoosiin).

Mediaalisessa osiossa on 2 entsyymiä: mannasidaasi (katkaisee mannaasin) ja N-(liittää tiettyjä hiilihydraatteja ─ glykosamiinit).

Trans-leikkauksessa entsyymit: peptidaasi (suorittaa proteolyysin) ja transferaasi (suorittaa kemiallisten ryhmien siirron).

Golgi-laitteen (AG) hieno rakenne. Elektronimikroskooppi osoittaa, että Golgin laitetta edustavat kalvorakenteet, jotka on koottu yhteen pienellä vyöhykkeellä (kuvat 1, 2); pinon muodossa, litteät kalvopussit (säiliöt) sijaitsevat, tällaisten pussien lukumäärä pinossa ei yleensä ylitä 5-10. Niiden välissä on ohuita hyaloplasmakerroksia. Jokainen yksittäinen säiliö on halkaisijaltaan noin 1 µm ja sen paksuus vaihtelee; kalvon keskellä ne voidaan tuoda yhteen (25 nm), ja niiden reunalla voi olla jatkeet ─ ampulleja, joiden leveys ei ole vakio.

Riisi. 2. Sakteeosomin rakenteen kaavio(Chentsov Yu.S.:n, 2010 mukaan)

Huomautus : P─ proksimaalinen (cis-) osa; D─ distaalinen (trans-) osa; AT─ vakuolit; C─ litteät kalvosäiliöt; MUTTA─ säiliöiden ampullaariset laajennukset.

Joissakin yksisoluisissa organismeissa niiden lukumäärä voi olla 20 kappaletta. Tiheästi sijaitsevien litteiden säiliöiden lisäksi AG-vyöhykkeellä havaitaan monia tyhjiöitä. Pieniä vakuoleja löytyy pääasiassa AG-vyöhykkeen reuna-alueilta; joskus voit nähdä, kuinka ne on nauhoitettu litteän säiliön reunojen ampullaaarista. On tapana erottaa toisistaan ​​proksimaalinen tai esiintuleva cis-leikkaus diktyosomivyöhykkeellä ja distaalinen tai kypsä transleikkaus (kuva 15.5). Niiden välissä on AG:n keski- tai väliosa. Solunjakautumisen aikana AG:n retikulaariset muodot hajoavat diktyosomeiksi jotka ovat passiivisia

ja jakautuvat satunnaisesti tytärsolujen kesken. Solujen kasvaessa diktyosomien kokonaismäärä kasvaa.

Riisi. 3. Golgi-laitteiden tyypit(Chentsov Yu.S.:n, 2010 mukaan)

Huomautus : a ─ verkkomainen suoliston epiteelin soluissa;b─ diffuusi selkäydinganglionisoluissa;minä─ ydin;2 ─ AG;3 ─ nucleolus.

AG on yleensä polarisoitunut erittävissä soluissa: sen proksimaalinen osa on sytoplasmaan ja tumaan päin ja sen distaalinen osa ─ solun pintaan. Proksimaalisella alueella pienten sileiden rakkuloiden ja lyhyiden kalvomaisten vesisäiliöiden vyöhyke rajoittuu vierekkäisten säiliöiden pinoihin.

Riisi. 4. Golgi-laite (AG) elektronisissa mikroskooppi(Chentsov Yu.S.:n, 2010 mukaan)

Riisi. 5. Kaavioesitys Golgi-laitteen komponenteista(Chentsov Yu.S.:n, 2010 mukaan)

Huomautus : 1 ─ EPR-AG (ERGIC) ─ välivyöhyke;2 ─ cis-alue, proksimaalinen alue; 3─ mediaalinen─ keskiosa; 4─ transdistaalinen alue; 5─ AG trans-verkosto.

Keskiosassa diktyosomit kunkin vesisäiliön reunaan liittyy myös halkaisijaltaan noin 50 nm:n pienten tyhjien massa.

Diktyosomien distaalisessa tai transleikkauksessa viimeinen kalvomainen levyepiteelisäiliö on osan vieressä, joka koostuu putkimaisista elementeistä ja massasta pieniä vakuoleja, joiden pinnalla on usein fibrillaarista karvaisuutta sytoplasman puolelta - nämä ovat karvaisia ​​tai reunustettuja. samantyyppiset vesikkelit kuin pinosytoosissa olevat reunustetut vesikkelit (toisesta kreikasta πίνω ─ juo, absorboi ja κύτος ─ astia, solu ─ vangitsee nesteen solun pintaan sen sisältämillä aineilla; makromolekulaaristen solujen absorptioprosessi ja solunsisäinen tuhoutuminen ).

Tämä on ns. trans-golgi-laitteistoverkko (TGN), jossa erittyneet tuotteet erotetaan ja lajitellaan. Vielä kauempana on ryhmä suurempia tyhjiöitä – tämä on jo pienten vakuolien fuusion ja erittyvien vakuolien muodostumisen tuote.

Kun tutkittiin paksuja soluosiaa, havaittiin, että solujen yksittäiset diktosomit voidaan yhdistää toisiinsa tyhjiö- ja vesisäiliöjärjestelmän avulla. Joten muodostuu löysä kolmiulotteinen verkko, joka paljastuu valomikroskoopissa. AH:n diffuusimuodon tapauksessa jokaista sen yksittäistä osaa edustaa diktyosomi. Eläinsoluissa sentriolit liittyvät usein Golgi-laitteen kalvovyöhykkeeseen; niistä säteittäisesti ulottuvien mikrotubulusten nippujen välissä on kalvojen ja tyhjiöpinojen ryhmiä, jotka ympäröivät samankeskisesti solukeskusta. Tämä suhde heijastaa todennäköisesti mikrotubulusten osallistumista vakuolien liikkeeseen.

Toiminnot Golgin laite Proteiinien ohella Golgi-laitteistossa kuljetetaan kalvolipidejä.

1. Proteiinien erottaminen 3 virraksi:

● CIS-osasto (lähin ydintä); lysosomaaliset ─ glykosyloidut proteiinit (mannoosin kanssa) tulevat Golgi-kompleksin cis-osaan, osa niistä fosforyloituu, muodostuu lysosomaalisten entsyymien markkeri ─ mannoosi-6-fosfaatti. Tulevaisuudessa nämä fosforyloidut proteiinit eivät muutu, vaan ne tulevat lysosomeihin.

● Media-osasto; konstitutiivinen eksosytoosi (konstitutiivinen eritys). Tämä virta sisältää proteiineja ja lipidejä, joista tulee solun pintalaitteiston komponentteja, mukaan lukien glykokaliksi, tai ne voivat olla osa solunulkoista matriisia.

● Trans-osasto (kauimpana ytimestä); indusoitu eritys ─ proteiinit, jotka toimivat solun ulkopuolella, solun pintalaitteistossa, kehon sisäisessä ympäristössä. erityssoluille ominaista.

2. Limaeritteiden muodostuminen (Golgi-laitteen eritystoiminto) ─ glykosaminoglykaanit(mukopolysakkaridit).

● Kalvoelementit AG osallistua ER:ssä syntetisoitujen tuotteiden erotteluun ja kerääntymiseen, osallistua niiden kemiallisiin uudelleenjärjestelyihin, kypsymiseen (glykoproteiinien oligosakkaridikomponenttien uudelleenjärjestely vesiliukoisten eritteiden koostumuksessa tai kalvojen koostumuksessa) (kuva 6).

● AG:n tankeissa on polysakkaridien synteesi, niiden suhde proteiineihin, mikä johtaa mukoproteiinien muodostumiseen.

● Mikä tärkeintä, Golgi-laitteen elementtien avulla tapahtuu valmiiden salaisuuksien poistaminen solun ulkopuolelta. Lisäksi AG on solulysosomien lähde.

●AG:n osallistumista eritystuotteiden erittymisprosesseihin on tutkittu erittäin hyvin haiman eksokriinisten solujen esimerkillä. Näille soluille on ominaista suuri määrä erittäviä rakeita ( zymogeenirakeita), jotka ovat proteiinipitoisuudella täytettyjä kalvorakkuloita. Tsymogeenirakeiden proteiineihin kuuluu erilaisia ​​entsyymejä: proteaaseja, lipaaseja, hiilihydraaseja, nukleaaseja.

Erityksen aikana näiden tsymogeenirakeiden sisältö poistuu soluista rauhasen onteloon ja virtaa sitten suolistonteloon. Koska pääasiallinen haiman solujen erittämä tuote on proteiini, tutkimme radioaktiivisten aminohappojen liittymisjärjestystä solun eri osiin (kuva 7).

Riisi. Kuva 6. Kaavio EPR:n, Golgi-laitteen ja tsymogeenin muodostumisen ja haiman akinaarisoluista vapautumisen välisestä suhteesta (Chentsov Yu.S., 2010)

Huomautus : 1 ─ siirtymäalue EPR:n ja AG:n välillä; 2─ erittyvien rakeiden kypsymisalue;3 ─ tsymogeenirakeita, jotka on erotettu AG:sta; 4─ niiden vapautuminen (eksosytoosi) solun ulkopuolelle.

Riisi. 7. Havaitsemisjärjestys}