I. Położenie aparatu Golgiego w komórce i budowa komórki.
Budowa komórki roślinnej:
A) ściana komórkowa - wytwór protoplastu charakterystyczny dla komórek roślinnych, chroniący komórkę przed czynnikami zewnętrznymi i siłą turgoru. Ściana komórkowa warunkuje także kształt komórek.
B) plasmodesma
C) błona komórkowa - delikatna, elastyczna powłoka okrywająca powierzchnię każdej komórki, oddzielająca jej żywą zawartość od środowiska zewnętrznego.
D) chloroplasty - zielone plastydy zawierające chlorofil, barwnik niezbędny w procesie fotosyntezy. Występują w zielonych częściach roślin.
E) błona tylakoidu
F) mitochondrium - organelle komórkowe wyspecjalizowane w przemianach tlenowych (fosforylacja oksydatywna, łańcuch oddechowy). Mają kształt kulisty lub podłużny, wymiary do 7 milimikronów, otoczone są dwiema błonami, z których wewnętrzna tworzy głębokie uwypuklenia do wnętrza, zwane grzebieniami. Wypełnione są bezpostaciową substancją zwaną matrix mitochondrialna (tu zachodzi cykl Krebsa).
G) lizosom - organelle komórkowe wchodzące w skład komórki.
H) aparat Golgiego
I) wakuola- (Acrocephalus paludicola), ptak z rodziny pokrzewkowatych występujący w Europie Środkowej od Holandii po Ural oraz na Półwyspie Apenińskim.
J) retikulum endoplazmatyczne gładkie
K) retikulum endoplazmatyczne szorstkie
L) jądro - najważniejsze z organelli komórkowych występująca w komórkach organizmów jądrowych (Eukarionty), odgrywająca decydującą rolę w przekazywaniu cech dziedzicznych i przebiegu przemiany materii.
M) błona jądrowa
N) otwór w błonie jądrowej
O) jąderko - jeden z elementów jądra komórkowego.
II. Struktura aparatu Golgiego – budowa diktiosomu.
Aparat Golgiego to organella występująca w większości komórek eukariotycznych. Aparat ten składa się ze stosu ułożonych równolegle, spłaszczonych, mniej lub bardziej łukowato wygiętych cystern (zwykle od kilku do kilkunastu), licznych pęcherzyków gładkich i opłaszczonych oraz wakuoli o zróżnicowanym kształcie i wielkości. Zespół wymienionych struktur określany jest terminem diktiosom .
W komórkach kręgowców ap.Golgiego reprezentowany jest zwykle przez jeden diktiosom, rzadko tworzy go szereg diktiosomów skupionych w większy kompleks. W komórkach organizmów niższych ap. Golgiego utworzony jest przez liczne diktiosomy rozproszone w komórce.
Ponadto ma on budowę spolaryzowaną pod względem strukturalnym, funkcjonalnym oraz budowy chemicznej.
Strona wypukła łukowato wygiętego zespołu cystern określana jest jako strefa cis lub biegun cis jest to tzw. strona formowania (biegun proksymalny); w jej sąsiedztwie znajdują się zawsze cysterny szorstkiej siateczki śródplazmatycznej. W przestrzeni między cysternami siateczki, a strefą cis występują liczne pęcherzyki transportujące, które przenoszą materiał syntetyzowany w siateczce do cystern aparatu Golgiego.
Biegun przeciwny, wklęsły nosi nazwę strefy trans, bieguna dystalnego lub strefy dojrzewania. W strefie tej występują liczne pęcherzyki, różnego typu wakuole oraz ziarna wydzielnicze będące produktem końcowym działalności wydzielniczej ap. Golgiego.
Pomiędzy cysternami strefy cis i trans znajdują się cysterny strefy środkowej. Najbardziej peryferycznie leżące cysterny strefy cis i trans połączone są z siecią licznych kanalików, którą w pierwszym przypadku określa się jako sieć cis, natomiast w drugim jako sieć trans. Obie części pełnią funkcje sortujące. Sieć cis pełni rolę selektywnego filtra, który służy do wychwytywania uszkodzonych lub nie wykształconych w pełni białek, które przypadkowo dostały się za pośrednictwem pęcherzyków transportujących do strefy cis. Białka te wychwytywane są przez odpowiednie receptory i kierowane z powrotem do cystern siateczki śródplazmatycznej. Ponadto w sieci zachodzi fosforylacja łańcuchów oligosacharydowych związanych z dojrzewającymi w aparacie Golgiego enzymami hydrolitycznymi.
W sieci trans następuje rozdzielenie białek opuszczających aparat Golgiego na trzy zasadnicze grupy:
1. białka będące składnikami błony komórkowej i substancji międzykomórkowej, które zostają następnie wydzielone drogą egzocytozy nieregulowanej
2. enzymy hydrolityczne przechodzące do cytoplazmy w obrębie pęcherzyków opłaszczonych i kierowane do endosomów późnych
3. białka wydzielnicze, które opuszczają komórkę drogą endocytozy regulowanej
Transport białek i lipidów w aparacie Golgiego odbywa się za pośrednictwem pęcherzyków transportujących 2 typów:
1. Pęcherzyków opłaszczonych koatomerowych za pośrednictwem transport przebiega między siateczką śródplazmatyczną, a stroną cis, między siecią trans a błoną komórkową, a także między poszczególnymi cysternami aparatu Golgiego.
2. Pęcherzyków klatrynowych, które zaangażowane są z kolei w transport enzymów hydrolitycznych z sieci trans do endosomów późnych.
Do zasadniczych funkcji aparatu Golgiego należą:
1. kontynuacja i zakończenie, rozpoczętego w cysternach szorstkiej siateczki plazmatycznej procesu glikozylacji białek błony komórkowej, białek wydzielniczych oraz enzymów hydrolitycznych. Białka te przenoszone są z cystern siateczki do cystern strefy cis za pośrednictwem pęcherzyków transportujących . Proces glikozylacji polega tu na stopniowej przebudowie łańcuchów oligosacharydowych, która zachodzi w kolejnych strefach aparatu i zostaje ostateczne zakończona w strefie trans. Przebudowa ta wiąże się ze stopniowym usuwaniem przez glikozydazy cząsteczek mannozy (w cysternach strefy cis działa mannozydaza I, w strefie środkowej II), oraz przyłączeniem do łańcuchów oligosacharydowych nowych cukrów, w kolejności wyznaczonej przez rozmieszczenie w cysternach aparatu odpowiednich transferaz: N-acetyloglukozaminy przez transferazę N-acetyloglukozaminy w strefie środkowej, galaktozy przez galaktozylotransferazę w strefie trans, fukozy przez fukozylotransferazę w strefie trans, lub kwasu sjalowego przez sjalilotransferazę w strefie trans. W wyniku działania glikozydaz i transferaz powstają różnego typu glikoproteiny, różniące się długością łańcuchów oligosacharydowych oraz składem wchodzących w nie cukrów. W pełni uformowane cząsteczki glikoprotein przechodzą ostatecznie do sieci trans aparatu Golgiego, gdzie następuje ich segregacja na 3 wymienione wyżej grupy. Segregacja ta możliwa jest dzięki istnieniu w błonach cystern aparatu Golgiego specyficznych receptorów dla określonych grup białek modyfikowanych w aparacie; np. enzymy hydrolityczne zostają oddzielone od innych białek przez związanie się z receptorami rozpoznającymi. Zaopatrzone w znacznik enzymy hydrolityczne dostają się do sieci trans do pęcherzyków klatrynowych, które transportują je do endosomów późnych. Proces ten inicjowany jest przez wiązanie się klatryny z tymi odcinkami błon sieci trans, w których osadzone są receptory. W wyniku polimeryzacji klatryny tworzy się płaszcz klatrynowy, który powoduje iż błony w tych miejscach wpuklają się w postaci tzw. dołków opłaszczonych klatryną. Dołki te odrywają się następnie w postaci pęcherzyków klatrynowych, wewnątrz których zawarte są kompleksy receptorów i cząsteczek enzymów hydrolitycznych.
2. Udział w wydzielaniu komórkowym; białka wydzielnicze np. zymogen, insulina, po oddzieleniu się od innych białek w sieci trans, gromadzą się w wakuolach kondensujących, które w wyniku utraty wody i zagęszczenia zawartej w nich wydzieliny, przekształcają się w ziarna wydzielnicze eksportowane z komórki na drodze egzocytozy.
3. Biogeneza pęcherzyków zawierających enzymy hydrolityczne, które zaangażowane są w procesy trawienia wewnątrzkomórkowego
4. Udział w tworzeniu białek integralnych błony komórkowej
5. Proteoliza form prekursorowych białek, czyli proteolityczne przetwarzanie preprobiałek,w wyniku którego stają się one aktywne biologicznie. Proces ten polega na usunięciu przez odpowiednie enzymy,fragmentów łańcucha polipeptydowego, co prowadzi do uaktywnienia tych białek
6. Synteza proteoglikanów
7. Synteza glikolipidów
8. Formowanie różnego typu struktur
9. Udział w budowie ściany pierwotnej w dzielących się komórkach roślinnych
10. Wytwarzanie akrosomu w plemnikach
DIKTIOSOM
Określenie każdego z elementów powstających w wyniku podziału aparatu Golgiego – diktiokinezy w dzielącej się komórce; obecnie termin ten stosowany jest dla stosu spłaszczonych cystern wchodzących w skład aparatu Golgiego.
Praca jest zamieszczona tu, ale polecam ściągnięcie wersji .doc z obrazkami.