गोल्गी तंत्र: विशेषताएं, कार्य और संरचनाएं - शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान - 2025

Golgi तंत्र, भी गोल्जी जटिल रूप में जाना जाता है, एक झिल्लीदार सेलुलर organelle साथ खड़ी दिखती फ्लैट पुटिकाओं का एक सेट द्वारा गठित है, इन बोरियों के अंदर तरल पदार्थ होता है। यह जानवरों, पौधों और कवक सहित यूकेरियोट्स की एक विस्तृत विविधता में पाया जाता है।

यह संगठन प्रोटीन के प्रसंस्करण, पैकेजिंग, वर्गीकरण, वितरण और संशोधन के लिए जिम्मेदार है। इसके अलावा, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण में भी इसकी भूमिका है। दूसरी ओर, गोल्गी तंत्र में पौधों में कोशिका भित्ति के घटकों का संश्लेषण होता है।

गोल्गी तंत्र की खोज 1888 में हुई थी, जबकि तंत्रिका कोशिकाओं का अध्ययन किया जा रहा था; इसके खोजकर्ता, कैमिलो गोल्गी ने नोबेल पुरस्कार जीता। संरचना चांदी क्रोमेट धुंधला द्वारा पता लगाने योग्य है।

पहले समय के वैज्ञानिकों के लिए अंग का अस्तित्व संदिग्ध था और उन्होंने इस्तेमाल की जाने वाली तकनीकों के सरल कलाकृतियों के उत्पादों के लिए गोल्गी टिप्पणियों को जिम्मेदार ठहराया।

सामान्य विशेषताएँ

गोल्गी तंत्र एक झिल्लीदार प्रकृति का एक यूकेरियोटिक अंग है। यह स्टैक में बैग जैसा दिखता है, हालांकि संगठन सेल प्रकार और जीव के आधार पर भिन्न हो सकता है। यह अनुवाद के बाद प्रोटीन के संशोधन के लिए जिम्मेदार है।

उदाहरण के लिए, कुछ कार्बोहाइड्रेट को ग्लाइकोप्रोटीन बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है। यह उत्पाद पैक किया जाता है और सेल डिब्बे में वितरित किया जाता है जहां इसकी आवश्यकता होती है, जैसे कि झिल्ली, लाइसोसोम या रिक्तिकाएं; इसे सेल के बाहर भी भेजा जा सकता है। इसी तरह, यह बायोमोलेक्यूलस के संश्लेषण में भाग लेता है।

साइटोस्केलेटन (विशेष रूप से एक्टिन) इसके स्थान को निर्धारित करता है, और जटिल आमतौर पर नाभिक और सेंट्रोसोम के करीब सेल के इंटीरियर के एक क्षेत्र में पाया जाता है।

संरचना और रचना

गोल्गी तंत्र का प्रतिनिधित्व

गोल्गी कॉम्प्लेक्स चर मोटाई के फ्लैट, फेनेस्टेड, डिस्क-आकार के थैलियों के सेट से बना होता है, जिसे गोल्जी सिस्टर्न कहा जाता है।

इन बोरियों को ढेर किया जाता है, चार या छह सिस्टर्न के समूहों में। एक स्तनधारी कोशिका में आप एक दूसरे से जुड़ी 40 और 100 कोशिकाओं के बीच पा सकते हैं।

गोल्गी कॉम्प्लेक्स एक दिलचस्प विशेषता प्रस्तुत करता है: संरचना और कार्य के संदर्भ में भी ध्रुवीयता है।

आप सीआईएस चेहरे और ट्रांस चेहरे के बीच अंतर कर सकते हैं। पहला प्रोटीन के प्रवेश से संबंधित है और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के पास पाया जाता है। दूसरा निकास चेहरा या उत्पाद स्राव है; वे एक या दो टैंकों से बने होते हैं जो आकार में ट्यूबलर होते हैं।

इसके साथ ही संरचना पुटिकाएं हैं जो परिवहन प्रणाली बनाती हैं। बोरों के ढेर धनुष या तिथि के आकार की याद दिलाते हुए एक संरचना में एक साथ जुड़ जाते हैं।

स्तनधारियों में, कोशिका विभाजन प्रक्रियाओं के दौरान गोल्गी परिसर को कई पुटिकाओं में विभाजित किया जाता है। पुटिकाएं बेटी कोशिकाओं को पास करती हैं और फिर से जटिल के पारंपरिक रूप को लेती हैं।

संरचनात्मक अपवाद

जीवों के सभी समूहों में परिसर का संगठन आम नहीं है। कुछ सेल प्रकारों में जटिल को संरचित नहीं किया जाता है क्योंकि समूहों में ढेरों के सेट; इसके विपरीत, वे व्यक्तिगत रूप से स्थित हैं। इस संगठन का एक उदाहरण कवक Saccharomyces cerevisiae है।

कुछ एककोशिकीय जीवों में, जैसे कि टोक्सोप्लाज्मा या ट्रिपैनोसोमा, केवल एक झिल्लीदार ढेर की उपस्थिति की सूचना दी गई है।

इन सभी अपवादों से संकेत मिलता है कि संरचनाओं की स्टैकिंग उनके कार्य को पूरा करने के लिए आवश्यक नहीं है, हालांकि बैग के बीच निकटता परिवहन प्रक्रिया को अधिक कुशल बनाती है।

इसी तरह, कुछ बेसल यूकेरियोट्स में इन सिस्टर्न की कमी होती है; उदाहरण के लिए, मशरूम। यह सबूत इस सिद्धांत का समर्थन करता है कि उपकरण पहले यूकेरियोट्स की तुलना में बाद के वंश में दिखाई दिया।

गोल्गी जटिल क्षेत्र

कार्यात्मक रूप से, गोल्गी कॉम्प्लेक्स को निम्नलिखित डिब्बों में विभाजित किया गया है: सीआईएस नेटवर्क, स्टैक्ड सैक्स-जो बारी-बारी से मध्य और ट्रांस सबकोम्पेरमेंट- और ट्रांस नेटवर्क में विभाजित हैं।

संशोधित किए जाने वाले अणु एक ही क्रम (सीआईएस नेटवर्क, इसके बाद उप-संचारों द्वारा अंतत: ट्रांस नेटवर्क में उत्सर्जित किए जाने के बाद) गोल्गी कॉम्प्लेक्स में प्रवेश करते हैं।

अधिकांश प्रतिक्रियाएं सबसे सक्रिय क्षेत्रों में होती हैं: ट्रांस और मध्य उपसमुच्चय।

विशेषताएं

गोल्गी कॉम्प्लेक्स के मुख्य प्रोटीन के रूप में प्रोटीन का पोस्ट-ट्रांसफ़ेशनल संशोधन है, जो कि उनके अंदर मौजूद एंजाइमों की बदौलत होता है।

इन संशोधनों में ग्लाइकोसिलेशन (कार्बोहाइड्रेट के अलावा), फॉस्फोराइलेशन (फॉस्फेट समूह के अलावा), सल्फेटियन (फॉस्फेट समूह के अलावा), और प्रोटियोलिसिस (प्रोटीन की गिरावट) शामिल हैं।

इसके अलावा, गोल्गी कॉम्प्लेक्स विशिष्ट बायोमोलेक्यूल्स के संश्लेषण में शामिल है। इसके प्रत्येक कार्य को नीचे विस्तार से वर्णित किया गया है:

मेम्ब्रेन-बाउंड प्रोटीन ग्लाइकोसिलेशन

गोल्गी उपकरण में, एक ग्लाइकोप्रोटीन के लिए प्रोटीन का संशोधन होता है। इस प्रक्रिया के सामान्य रूप से होने के लिए ऑर्गेनेल का आंतरिक अम्लीय पीएच महत्वपूर्ण है।

गोल्गी तंत्र के बीच एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और लाइसोसोम के साथ सामग्रियों का एक निरंतर आदान-प्रदान होता है। एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में, प्रोटीन भी संशोधनों से गुजरते हैं; इनमें एक ओलिगोसेकेराइड शामिल है।

जब ये अणु (N-oligosaccharides) गोल्गी परिसर में प्रवेश करते हैं, तो उन्हें अतिरिक्त संशोधनों की एक श्रृंखला प्राप्त होती है। यदि इस अणु की नियति को सेल के बाहर ले जाना है या प्लाज्मा झिल्ली में प्राप्त करना है, तो विशेष संशोधन होते हैं।

इन संशोधनों में निम्नलिखित चरण शामिल हैं: तीन मैननोज़ अवशेषों को हटाना, एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन को जोड़ना, दो मैननोसेस को हटाना, और फ्यूकोस के अतिरिक्त, दो अतिरिक्त एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन, तीन गैलेक्टोज़, और तीन सियालिक एसिड के अवशेष।

लाइसोसोम के लिए बाध्य प्रोटीन का ग्लाइकोसिलेशन

इसके विपरीत, लाइसोसोम के लिए नियत प्रोटीन को निम्नलिखित तरीके से संशोधित किया जाता है: प्रारंभिक चरण के रूप में मैनोन्स को हटाने नहीं है; इसके बजाय, इन अवशेषों का फॉस्फोराइलेशन होता है। यह चरण कॉम्प्लेक्स के सीआईएस क्षेत्र में होता है।

इसके बाद, एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन समूहों को फॉस्फोस के साथ मैंगनीज छोड़ने के साथ ऑलिगोसेकेराइड में जोड़ा जाता है। ये फॉस्फेट संकेत करते हैं कि प्रोटीन को विशेष रूप से लाइसोसोम को लक्षित किया जाना चाहिए।

रिसेप्टर्स जो फॉस्फेट को पहचानने के लिए जिम्मेदार हैं जो इंगित करते हैं कि उनके इंट्रासेल्युलर भाग्य ट्रांस नेटवर्क में स्थित हैं।

लिपिड और कार्बोहाइड्रेट चयापचय

गोल्गी कॉम्प्लेक्स में, ग्लाइकोलिपिड्स और स्फिंगोमीलिन का संश्लेषण होता है, मूल के अणु के रूप में सेरामाइड (पहले एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में संश्लेषित) का उपयोग करते हुए। यह प्रक्रिया बाकी के फास्फोलिपिड्स के विपरीत है जो प्लाज्मा झिल्ली को बनाते हैं, जो ग्लिसरॉल से प्राप्त होते हैं।

Sphingomyelin स्फिंगोलिपिड का एक वर्ग है। यह स्तनधारी झिल्ली, विशेष रूप से तंत्रिका कोशिकाओं का एक प्रचुर घटक है, जहां वे माइलिन म्यान का हिस्सा हैं।

उनके संश्लेषण के बाद, उन्हें उनके अंतिम स्थान पर ले जाया जाता है: प्लाज्मा झिल्ली। उनके ध्रुवीय सिर कोशिका की सतह के बाहर की ओर स्थित हैं; सेल मान्यता प्रक्रियाओं में इन तत्वों की विशिष्ट भूमिका होती है।

पौधे की कोशिकाओं में, गोल्गी तंत्र पोलीसेकेराइड के संश्लेषण में योगदान देता है जो सेल की दीवार, विशेष रूप से हेमिकेलुलोज और पेक्टिन को बनाते हैं। वैस्कुलर ट्रांसपोर्ट के माध्यम से, इन पॉलिमर को सेल के बाहर ले जाया जाता है।

सब्जियों में, यह कदम महत्वपूर्ण है और रेटिकुलम की गतिविधि का लगभग 80% पॉलीसेकेराइड के संश्लेषण को सौंपा गया है। वास्तव में, पौधों की कोशिकाओं में इन सैकड़ों जीवों की सूचना मिली है।

निर्यात

गोल्गी कॉम्प्लेक्स द्वारा अलग-अलग बायोमोलेक्यूल्स -प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड- को उनके सेलुलर गंतव्यों में स्थानांतरित किया जाता है। प्रोटीन में एक प्रकार का "कोड" होता है, जो उस गंतव्य को सूचित करने के लिए जिम्मेदार होता है, जो उसका है।

वे पुटिकाओं में ले जाया जाता है जो ट्रांस नेटवर्क को छोड़ते हैं और विशिष्ट सेल डिब्बे में यात्रा करते हैं।

प्रोटीन को एक विशिष्ट संवैधानिक मार्ग द्वारा झिल्ली तक ले जाया जा सकता है। यही कारण है कि प्लाज्मा झिल्ली में प्रोटीन और लिपिड का निरंतर समावेश होता है। जिन प्रोटीनों का अंतिम स्थान गोल्गी कॉम्प्लेक्स है, वे इसे बनाए रखते हैं।

संवैधानिक मार्ग के अलावा, अन्य प्रोटीन कोशिका के बाहरी भाग के लिए किस्मत में होते हैं और पर्यावरण से संकेतों के माध्यम से होते हैं, यह हार्मोन, एंजाइम या न्यूरोट्रांसमीटर हो सकते हैं।

उदाहरण के लिए, अग्नाशय की कोशिकाओं में, पाचन एंजाइमों को पुटिकाओं में पैक किया जाता है जो केवल भोजन की उपस्थिति का पता चलने पर स्रावित होता है।

हाल के शोध झिल्ली प्रोटीन के लिए वैकल्पिक रास्ते के अस्तित्व की रिपोर्ट करते हैं जो कि गोल्गी तंत्र से नहीं गुजरते हैं। हालांकि, इन "अपरंपरागत" बाईपास मार्गों पर साहित्य में बहस की जाती है।

प्रोटीन की तस्करी के मॉडल

तंत्र में प्रोटीन की तस्करी की व्याख्या करने के लिए पांच मॉडल हैं। पहले में स्थिर डिब्बों के बीच सामग्री का आवागमन शामिल है, प्रत्येक में विशिष्ट कार्यों को पूरा करने के लिए आवश्यक एंजाइम होते हैं। दूसरे मॉडल में क्रमिक रूप से कुंडों की परिपक्वता शामिल है।

तीसरा भी बैग की परिपक्वता का प्रस्ताव करता है लेकिन एक नए घटक के समावेश के साथ: ट्यूबलर परिवहन। मॉडल के अनुसार, नलिकाएं दोनों दिशाओं में यातायात में महत्वपूर्ण हैं।

चौथे मॉडल का प्रस्ताव है कि जटिल एक इकाई के रूप में काम करता है। पांचवां और अंतिम मॉडल सबसे हाल का है और यह सुनिश्चित करता है कि परिसर को विभिन्न डिब्बों में विभाजित किया गया है।

विशेष कार्य

कुछ विशेष प्रकार के गोल्गी कॉम्प्लेक्स में विशिष्ट कार्य होते हैं। अग्न्याशय की कोशिकाओं में इंसुलिन के स्राव के लिए विशेष संरचना होती है।

मनुष्यों में विभिन्न रक्त प्रकार अंतर ग्लाइकोसिलेशन पैटर्न का एक उदाहरण है। इस घटना को अलग-अलग एलील की उपस्थिति से समझाया गया है जो ग्लूकोट्रांसफेरेज़ के लिए कोड है।

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