Aula prática de laboratório nº 9
Tópico: "Aparelho (complexo) Golgi"
Objetivo da aula : revelar as características morfofuncionais do complexo de Golgi.
Questões para discussão
1 . Estrutura fina do aparelho de Golgi.
Preparativos de demonstração
Equipamento
1. Fotos, diagramas, desenhos deAtlas de Biologia Celular, J.-K. Roland, A. Seloshi, D. Seloshi, per.V.P. Belly, ed. Yu.S. Chentsov. ─ M.: Mir. 1978. - 119 p.
Justificativa teórica para se preparar para a aula
O aparelho de Golgi (complexo) é uma estrutura de membrana de uma célula eucariótica, uma organela destinada principalmente à excreção de substâncias sintetizadas no retículo endoplasmático. O aparelho de Golgi recebeu o nome do cientista italiano Camillo Golgi, que o descobriu pela primeira vez em 1897 (Fabene P.F., Bentivoglio M., 1998).
Arroz. 1. Esquema do Aparelho de Golgi (A). A estrutura do aparelho de Golgi (B)
Observação: Aparelho de Golgi ─ cavidades (cisterna) circundadas por membranas e um sistema de vesículas a elas associado. Funções ─ acúmulo de substâncias orgânicas; "embalagem" de substâncias orgânicas; excreção de substâncias orgânicas; a formação de lisossomos.
Aparelho(complexo) Golgi é uma pilha de sacos membranosos em forma de disco (cisterna), um pouco expandidos mais perto das bordas, e o sistema de vesículas de Golgi associado a eles. Um número de pilhas individuais são encontrados em células vegetais ( dictiossomos), as células animais geralmente contêm uma grande ou várias pilhas conectadas por tubos.
No complexo de Golgi, existem 3 seções de cisternas cercadas por vesículas de membrana:
1. Seção cis (mais próxima do núcleo).
2. Departamento de Mídia.
3. Trans-secção (a mais distante do núcleo).
Esses departamentos diferem uns dos outros por um conjunto de enzimas. Na seção cis, a primeira cisterna é chamada de "cisterna da salvação", pois com sua ajuda os receptores provenientes do retículo endoplasmático intermediário retornam. Enzima do corte cis: fosfoglicosidase (liga o fosfato ao carboidrato ─ manose).
Na seção medial existem 2 enzimas: manasidase (cliva manase) e N-acetilglucosamina transferase (liga certos carboidratos ─ glicosaminas).
Na seção trans, enzimas: peptidase (realiza proteólise) e transferase (realiza a transferência de grupos químicos).
Estrutura fina do aparelho de Golgi (AG). Um microscópio eletrônico mostra que o aparelho de Golgi é representado por estruturas de membrana reunidas em uma pequena zona (Fig. 1, 2); na forma de uma pilha, estão localizados sacos de membrana plana (tanques), o número desses sacos em uma pilha geralmente não excede 5-10. Entre os quais estão finas camadas de hialoplasma. Cada tanque individual tem cerca de 1 µm de diâmetro e espessura variável; no centro da membrana podem ser reunidos (25 nm), e na periferia podem ter extensões ─ ampolas, cuja largura não é constante.
Arroz. 2. Esquema da estrutura do dictiossomo(de acordo com Chentsov Yu.S., 2010)
Observação : P─ parte proximal (cis-); D─ parte distal (trans); NO─ vacúolos; C─ tanques de membrana plana; MAS─ expansões ampulares de cisternas.
Em alguns organismos unicelulares, seu número pode chegar a 20 peças. Além de cisternas planas densamente espaçadas, muitos vacúolos são observados na zona AG. Pequenos vacúolos são encontrados principalmente nas áreas periféricas da zona AG; às vezes você pode ver como eles são amarrados nas extensões ampulares nas bordas dos tanques planos. É costume distinguir entre um corte cis proximal ou emergente na zona do dictiossomo e um corte transversal distal ou maduro (Fig. 15.5). Entre eles está a seção intermediária ou intermediária do AG. Durante a divisão celular formas reticulares de AG se desintegram em dictiossomos quem é passivo
e distribuídos aleatoriamente entre as células filhas. À medida que as células crescem, o número total de dictiossomos aumenta.
Arroz. 3. Tipos de aparelho de Golgi(de acordo com Chentsov Yu.S., 2010)
Observação : uma ─ reticulado nas células do epitélio intestinal;b─ difusa nas células ganglionares espinais;EU─ testemunho;2 ─ AG;3 ─ nucléolo.
O AG geralmente é polarizado em células secretoras: sua parte proximal está voltada para o citoplasma e o núcleo, e sua parte distal está voltada para o citoplasma e o núcleo. ─ para a superfície da célula. Na área proximal, uma zona de pequenas vesículas lisas e cisternas membranosas curtas contígua às pilhas de cisternas contíguas.
Arroz. 4. Aparelho de Golgi (AG) em mi eletrônicocroscópio(de acordo com Chentsov Yu.S., 2010)
Arroz. 5. Representação esquemática dos componentes do aparelho de Golgi(de acordo com Chentsov Yu.S., 2010)
Observação : 1 ─ EPR-AG (ERGICO) ─ zona intermediária;2 ─ zona cis, área proximal; 3─ medial─ seção intermediária; 4─ área transdistal; 5─ AG trans-rede.
Na parte do meio dictiossomos a periferia de cada cisterna também é acompanhada por uma massa de pequenos vacúolos com cerca de 50 nm de diâmetro.
Na seção distal ou transversa dos dictiossomos, a última cisterna escamosa membranosa é adjacente a uma seção composta por elementos tubulares e uma massa de pequenos vacúolos, muitas vezes com pubescência fibrilar na superfície do lado do citoplasma - são pubescentes ou com bordas vesículas do mesmo tipo que vesículas bordadas na pinocitose (de outro grego πίνω ─ beber, absorver e κύτος ─ receptáculo, célula ─ captura pela superfície celular do líquido com as substâncias nele contidas; o processo de absorção e destruição intracelular de macromoléculas ).
Esta é a chamada rede trans-Golgi (TGN), onde os produtos secretados são separados e classificados. Ainda mais distal é um grupo de vacúolos maiores – este já é o produto da fusão de pequenos vacúolos e a formação de vacúolos secretores.
Ao estudar seções espessas de células em um microscópio eletrônico de megavolt, descobriu-se que os dictossomos individuais nas células podem ser conectados uns aos outros por um sistema de vacúolos e cisternas. Assim, uma rede tridimensional solta é formada, que é revelada em um microscópio de luz. No caso de uma forma difusa de AH, cada uma de suas seções individuais é representada por um dictiossomo. Nas células animais, os centríolos estão frequentemente associados à zona da membrana do aparelho de Golgi; entre os feixes de microtúbulos que se estendem radialmente a partir deles, existem grupos de pilhas de membranas e vacúolos que circundam concentricamente o centro da célula. Essa relação provavelmente reflete o envolvimento dos microtúbulos no movimento do vacúolo.
Funções Aparelho de Golgi.Junto com as proteínas, os lipídios da membrana são transportados no aparelho de Golgi.
1. Separação de proteínas em 3 fluxos:
● Departamento do CIS (mais próximo ao núcleo); lisossômico ─ proteínas glicosiladas (com manose) entram na seção cis do complexo de Golgi, alguns deles são fosforilados, um marcador de enzimas lisossômicas ─ manose-6-fosfato é formado. No futuro, essas proteínas fosforiladas não sofrerão modificação, mas entrarão nos lisossomos.
● Departamento de mídia; exocitose constitutiva (secreção constitutiva). Essa corrente inclui proteínas e lipídios, que se tornam componentes do aparelho de superfície da célula, incluindo o glicocálice, ou podem fazer parte da matriz extracelular.
● Departamento de Trans (mais distante do núcleo); secreção induzida ─ proteínas que funcionam fora da célula, o aparelho de superfície da célula, no ambiente interno do corpo chegam aqui. característica das células secretoras.
2. Formação de secreções mucosas (função secretora do aparelho de Golgi) ─ glicosaminoglicanos(mucopolissacarídeos).
● Elementos de membrana AG participam da segregação e acúmulo de produtos sintetizados no RE, participam de seus rearranjos químicos, maturação (reestruturação dos componentes oligossacarídeos das glicoproteínas na composição dos segredos hidrossolúveis ou na composição das membranas) (Fig. 6).
● Em tanques AG há uma síntese de polissacarídeos, sua relação com as proteínas, levando à formação de mucoproteínas.
●Mais importante, com a ajuda dos elementos do aparelho de Golgi, ocorre o processo de remoção de segredos prontos fora da célula. Além disso, AG é uma fonte de lisossomos celulares.
● O envolvimento do AG nos processos de excreção de produtos de secreção tem sido muito bem estudado a exemplo das células exócrinas do pâncreas. Essas células são caracterizadas pela presença de um grande número de grânulos secretores ( grânulos de zimogênio), que são vesículas de membrana preenchidas com conteúdo de proteína. As proteínas dos grânulos de zimogênio incluem várias enzimas: proteases, lipases, carboidrases, nucleases.
Durante a secreção, o conteúdo desses grânulos de zimogênio é ejetado das células para o lúmen da glândula e então flui para a cavidade intestinal. Como o principal produto excretado pelas células pancreáticas é a proteína, estudamos a sequência de incorporação dos aminoácidos radioativos em diferentes partes da célula (Fig. 7).
Arroz. Fig. 6. Esquema da relação do EPR, o aparelho de Golgi com a formação e liberação do zimogênio das células acinares do pâncreas (de acordo com Chentsov Yu.S., 2010)
Observação : 1 ─ zona de transição entre EPR e AG; 2─ zona de maturação dos grânulos secretores;3 ─ grânulos de zimogênio separados de AG; 4─ sua liberação (exocitose) fora da célula.
Arroz. 7. Sequência de detecção}
