什么是高爾基體
編輯高爾基體,是在大多數真核細胞中發現的細胞器。細胞質內膜系統的一部分,它將蛋白質包裝到細胞內的膜結合小泡中,然后小泡被送到目的地。它位于分泌、溶酶體和內吞的交匯處途徑。它在加工蛋白質以進行分泌時特別重要,它包含一組糖基化酶,當蛋白質通過該裝置時,這些糖基化酶將各種糖單體連接到蛋白質上。
它于1897年由意大利科學家卡米洛·高爾基確定,并于1898年以他的名字命名。
發現
編輯由于其大尺寸和獨特的結構,高爾基體是最早被發現和詳細觀察的細胞器之一。它是1898年意大利醫生卡米洛·高爾基在對神經系統進行調查時發現的。xxx次在顯微鏡下觀察后,他將這種結構稱為apparatoreticolareinterno(“內部網狀結構”)。一些人起初對這一發現表示懷疑,認為該結構的外觀只是高爾基使用的觀察技術造成的視覺錯覺。隨著二十世紀現代顯微鏡的發展,這一發現得到了證實。對高爾基體的早期參考用各種名稱來稱呼它,包括“高爾基-霍姆格倫裝置”、“高爾基-霍姆格倫管”和“高爾基-科普施裝置”。“高爾基體”一詞于1910年使用,并于1913年首次出現在科學文獻中,而“高爾基復合體”則于1956年引入。
亞細胞定位
編輯高爾基體的亞細胞定位因真核生物而異。在哺乳動物中,單個高爾基體通常位于細胞核附近,靠近中心體。管狀連接負責將堆棧連接在一起。高爾基體的定位和管狀連接依賴于微管。在實驗中可以看出,隨著微管解聚,高爾基體失去相互連接并成為整個細胞質中的單獨堆疊。在酵母中,多個高爾基體分散在整個細胞質中(如在釀酒酵母中觀察到的)。在植物,高爾基體不集中在中心體區域,不形成高爾基帶。植物高爾基體的組織取決于肌動蛋白電纜而不是微管。高爾基體的共同特征是它們與內質網(ER)出口部位相鄰。
高爾基體的結構
編輯在大多數真核生物中,高爾基體由一系列隔室組成,是一組融合的、扁平的膜封閉圓盤,稱為池(單數:池,也稱為“dictyosomes”),起源于從內質網。一個哺乳動物細胞通常包含40到100疊池。4到8個蓄水池通常堆疊在一起;然而,在一些原生生物中,已觀察到多達60個蓄水池。這組蓄水池分為順式、內側和反式隔室,構成兩個主要網絡:順高爾基網絡(CGN)和反高爾基網絡(TGN)。CGN是xxx個水池結構,而TGN是最后一個結構,蛋白質從中被包裝成囊泡,最終到達溶酶體、分泌囊泡或細胞表面。TGN通常位于堆棧附近,但也可以與堆棧分開。TGN可以作為酵母和植物的早期內體。
真核生物之間的高爾基體存在結構和組織差異。在一些酵母中,沒有觀察到高爾基體堆積。PichiaPastoris確實堆積了高爾基體,而Saccharomycescerevisiae沒有。在植物中,高爾基體的各個堆棧似乎獨立運作。
在合成和分泌大量物質的細胞中,高爾基體往往更大、更多;例如,免疫系統的分泌抗體的漿B細胞具有顯著的高爾基復合體。
在所有真核生物中,每個腦池堆都有一個順式入口面和一個反式出口面。這些面孔的特點是獨特的形態和生物化學。在單獨的堆棧中是負責選擇性修飾蛋白質貨物的各種酶。這些修飾影響蛋白質的命運。高爾基體的分隔有利于分離酶,從而保持連續和選擇性的加工步驟:催化早期修飾的酶聚集在順式面池中,催化后期修飾的酶存在于高爾基堆的反面池中。
高爾基體功能
編輯高爾基體是從內質網(ER)接收的蛋白質產品的主要收集和發送站。在ER中合成的蛋白質被包裝成囊泡,然后與高爾基體融合。這些貨物蛋白經過修飾并注定通過胞吐作用分泌或用于細胞中。在這方面,可以認為高爾基體類似于郵局:它包裝和標記物品,然后將其發送到細胞的不同部分或細胞外空間。高爾基體也參與脂質轉運和溶酶體形成。
高爾基體的結構和功能密切相關。單個堆棧具有不同種類的酶,允許貨物蛋白質在從蓄水池移動到反式高爾基面時進行漸進式處理。高爾基體中的酶促反應僅發生在其膜表面附近,酶錨定在此處。這一特征與內質網形成對比,內質網在其管腔中具有可溶性蛋白質和酶。許多酶促加工是蛋白質的翻譯后修飾。例如,溶酶體蛋白上的寡糖磷酸化發生在早期CGN中。水池與甘露糖殘基的去除有關。甘露糖殘基的去除和N-乙酰氨基葡萄糖的添加發生在內側池中。半乳糖和唾液酸的添加發生在反式池中。酪氨酸和碳水化合物的硫酸化發生在TGN內。蛋白質的其他一般翻譯后修飾包括添加碳水化合物(糖基化)和磷酸鹽(磷酸化)。蛋白質修飾可以形成決定蛋白質最終目的地的信號序列。例如,高爾基體將甘露糖-6-磷酸標記添加到用于溶酶體的蛋白質中。高爾基體的另一個重要功能是形成蛋白聚糖。高爾基體中的酶將蛋白質附加到糖胺聚糖上,從而產生蛋白聚糖。糖胺聚糖是存在于動物細胞外基質中的長的無支鏈多糖分子。
囊泡運輸
編輯離開粗面內質網的囊泡被運送到高爾基體的順面,在那里它們與高爾基膜融合并將其內容物排空到管腔中。一旦進入管腔,分子就會被修飾,然后分類運輸到它們的下一個目的地。
那些運往除內質網或高爾基體以外的細胞區域的蛋白質通過高爾基池向反面移動,到達稱為反高爾基網絡(TGN)的復雜膜網絡和相關囊泡。高爾基體的這個區域是蛋白質通過放置在至少三種不同類型的囊泡中的一種進行分類和運輸到預定目的地的點,具體取決于它們攜帶的信號序列。
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